Um grande projeto internacional no campo da astronomia está mudando a compreensão da estrutura de nossa Galáxia.
No início do século 19, William Parsons construiu um telescópio gigantesco para a época (o diâmetro do espelho era de 183 centímetros). Com ele, ele observou e esboçou um aglomerado de estrelas com dois braços espirais, que agora chamamos de Galáxia do Redemoinho (M51). Acredita-se que seja a primeira galáxia espiral descoberta pelos astrônomos. Mas isso agora é considerado, então não estava claro o que era - uma parte de nossa Galáxia ou um objeto independente. O debate sobre este tópico continuou por quase cem anos, até que outro famoso astrônomo, Edwin Hubble, pôs fim a eles, provando que o Maelstrom está localizado muito além da Via Láctea. Assim, a ideia de que a Via Láctea é o universo inteiro foi finalmente rejeitada .
Além disso, os astrônomos descobriram que vivemos em uma galáxia de tipo semelhante - espiral (geralmente é um dos dois principais tipos de galáxias, a segunda é elíptica). Além disso, mesmo galáxias do mesmo tipo, como a Whirlpool e a nossa, podem ter diferenças perceptíveis em sua estrutura. Por muito tempo, acreditou-se que esta galáxia fosse um análogo muito mais próximo da Via Láctea.
Esta galáxia vizinha NGC 1300 é uma espiral estelar com uma barra de mais de 100.000 anos-luz de diâmetro.
É verdade que surgiram questões com relação ao número de armas em nossa galáxia. Se começarmos com as fotos tiradas há dez anos pelo telescópio espacial Spitzer, descobrimos que há duas delas. E observações na faixa de rádio do hidrogênio atômico e do monóxido de carbono, que estão concentrados nos braços espirais de outras galáxias, mostram que existem quatro braços.
Recentemente, uma equipe internacional de astrônomos fez uma tentativa de mapear a Via Láctea por dentro, o que pela primeira vez nos permitirá construir um modelo preciso de sua estrutura. Isso se tornou possível como resultado da execução paralela de vários grandes programas científicos usando os mais modernos rádios e telescópios ópticos, bem como dados acumulados no decorrer de observações anteriores.
Os dois principais problemas que os astrônomos enfrentaram no decorrer deste trabalho são distância e poeira. Por um lado, a Via Láctea é muito grande, a luz das estrelas do outro lado voa em nossa direção por 50 mil anos. E a tais distâncias, muitas vezes é muito difícil até mesmo entender qual das duas estrelas localizadas próximo ao nosso céu está mais perto de nós, e qual está mais longe (o que você precisa saber para construir um modelo tridimensional preciso). E, como se não bastasse, o espaço interestelar é preenchido por uma grande quantidade de poeira, que obscurece muitos objetos distantes (no alcance óptico) de um observador da Terra.
Eles estão tentando resolver esses problemas com a ajuda de radiotelescópios - as ondas de rádio passam facilmente pela poeira e permitem explorar todo o disco da galáxia e fazer um mapa de sua estrutura.
Agora, dois desses programas estão sendo executados em paralelo. O primeiro - VERA ("Pesquisa radioastrométrica usando interferômetros de rádio com uma base ultralonga") usou quatro radiotelescópios no Japão. A segunda, a pesquisa BeSSeL (The Bar And Spiral Structure Legacy), usa um conjunto de antenas de linha de base extra-longo que consiste em dez telescópios e cobre grande parte do hemisfério ocidental, do Havaí e Nova Inglaterra a Santa -Cruz nas Ilhas Virgens dos EUA . Como os telescópios são espaçados quase tão grandes quanto o diâmetro da Terra, esses arranjos podem fornecer uma resolução angular muito maior do que qualquer outro telescópio operando em qualquer comprimento de onda.
Estrelas jovens e massivas seriam as candidatas ideais para fins de mapeamento. Eles ionizam o gás ao seu redor, fazendo com que ele brilhe em azul e, assim, se tornem faróis para rastrear o braço espiral. Pelas razões expostas acima, observar esses objetos em toda a Via Láctea é muito difícil. Mas é possível registrar a emissão de rádio de moléculas de água e álcool metílico localizadas nas imediações dessas regiões de gás ionizado. Que é o que os astrônomos fazem. Como resultado, eles conseguiram medir a distância de até 200 estrelas quentes jovens em diferentes partes de nossa galáxia usando o método da paralaxe. Os dados obtidos abrangeram cerca de um terço da Via Láctea e permitiram identificar quatro braços na estrutura da galáxia.
O mesmo mapa também mostra que o Sol está localizado muito próximo ao quinto objeto, chamado de Braço Local, que parece ser um fragmento isolado do braço espiral (e não apenas uma estrutura fina dentro de um dos braços, como se pensava anteriormente) .
Com base no modelo resultante, seus autores estimaram a distância do Sol ao centro da Galáxia em 8150 ± 150 parsecs (ou 26,6 mil anos-luz). Isso é menos do que o valor de 8,5 mil parsecs recomendado pela União Astronômica Internacional em 2010 . Além disso, de acordo com seus cálculos, descobriu-se que a Via Láctea gira a uma velocidade de 236 km / s, e o Sol gira em torno do centro da Via Láctea a cada 212 milhões de anos.
Além disso, este modelo tornou possível determinar com mais precisão a localização do sistema solar na galáxia. O fato de essa peça ser plana e bastante fina é conhecido há muito tempo. Mas a questão da localização do Sol em relação a este plano permanece controversa. O consenso anterior era que está a 82 anos-luz do centro deste plano, o novo modelo reduz essa distância por um fator de quatro. Agora acontece que o Sol está quase estritamente no plano central do disco da Galáxia, mas longe de seu centro, a uma distância de dois terços de seu raio .
Apesar da quantidade de dados obtidos, os autores do estudo admitem que há muito mais perguntas do que respostas. Por exemplo, como os braços espirais aparecem em geral. Ou qual é a idade exata da Via Láctea e é possível estabelecê-la de todo (de acordo com a cosmologia moderna, o processo de formação das galáxias foi gradual e se estendeu por bilhões de anos, as protogaláxias se fundiram e se separaram novamente, então não é claro o que tomar como ponto de partida).
Quanto a um maior refinamento do mapa 3D da Via Láctea, o próximo passo será aberto com a implementação de dois novos projetos de megassensor - os sistemas de radiotelescópio Square Kilometer Array na África e o Next Generation SuperLarge Antenna Array na América do Norte .
Adaptado da Scientific American