Jarak Sebenar ke Lengan Lingkaran Bima Sakti: Apa yang Ditemui NASA dan ESA?

Teknik Pengukuran

Teknik utama yang digunakan dalam kajian NASA/ESA ini adalah:

• VLBI (Interferometri Garis Dasar Sangat Panjang) Trigonometri Paralaks: Teleskop radio seperti VLBA dan susunan VERA Jepun mengukur peralihan ketara sumber maser kosmik terhadap objek latar belakang semasa Bumi mengorbit Matahari. Kaedah geometri tulen ini memberikan ketepatan mikro-aras saat, tepat sehingga ~10 kpc .
• Kaedah jarak kinematik (gerakan melintang): Digunakan bersama paralaks VLBI di sebelah jauh Galaksi, ia menganggarkan jarak daripada gerakan melintang sumber yang diukur digabungkan dengan model putaran Galaksi .
• Astrometri Gaia (ESA): Misi Gaia ESA mengukur paralaks dan gerakan wajar untuk hampir 2 bilion bintang, membolehkan pemetaan statistik kepadatan lebih lengan lingkaran melalui kinematik bintang dan profil kepadatan permukaan. Data Gaia juga meletakkan awan debu yang menghasilkan gelang serakan sinar-X .
• Tomografi gelang serakan sinar-X: Apabila transien sinar-X terang (misalnya, letupan sinar gama atau letupan lubang hitam) menyala, sinar-Xnya berserakan pada awan debu yang menghalang, mewujudkan gelang sepusat. Geometri gelang memberikan jarak mutlak ke debu dan transien dengan ralat <5%, memetakan awan antara bintang terus ke pinggir Galaksi .

Mengapa Ini Penting untuk Struktur Bima Sakti

Pengukuran ini adalah transformatif kerana kita tinggal di dalam Bima Sakti dan tidak boleh melihatnya dari atas. Jarak lengan yang tepat menyelesaikan beberapa masalah asas:

• Menyelesaikan cabaran pemetaan ‘dari dalam’. Oleh kerana kita terbenam dalam cakera galaksi, ketidakpastian jarak secara sejarah telah menyukarkan untuk menentukan sama ada sesuatu ciri itu adalah lengan berdekatan atau lengan jauh. Paralaks geometri langsung menghilangkan kekaburan itu .
• Menentukan skala jarak galaksi keseluruhan. Setelah jarak lengan ditetapkan secara geometri, ia menjadi asas untuk anggaran jarak kinematik dan fotometri bagi beribu-ribu kawasan pembentukan bintang lain di lengan tersebut .
• Mendedahkan struktur lengan dan pecahan. Data Spitzer NASA menunjukkan ‘pecahan’ pada salah satu lengan di mana bintang muda dan gas tidak sejajar, mengubah cara kita berfikir tentang pembentukan dan evolusi lengan .
• Membolehkan model 3D lengkap Galaksi. Menggabungkan peta maser VLBI, gerakan bintang Gaia, dan tomografi debu sinar-X memberikan peta 3D pertama yang dipacu data bagi lengan lingkaran Bima Sakti, medium antara bintang, dan struktur bar — penting untuk memahami bagaimana galaksi kita terbentuk dan bagaimana ia dibandingkan dengan lingkaran luar .