Μήπως ο γαλαξίας μας είναι ακόμη μεγαλύτερος από όσο πιστεύαμε; Νέες παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι οι σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία ίσως εκτείνονται πιο μακριά και το πλάτος τους είναι μεγαλύτερο από ό,τι έδειχναν οι μέχρι σήμερα μετρήσεις και εκτιμήσεις.
Η σπειροειδής δομή του γαλαξία μας αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά το 1850. Ωστόσο νέα δεδομένα ενδέχεται να αλλάξουν σημαντικά την εικόνα που έχουμε για το κοσμικό μας σπίτι. Αστρονόμοι επανεξέτασαν τη δομή του Γαλαξία χρησιμοποιώντας στοιχεία από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra της NASA και το παρατηρητήριο XMM-Newton του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) πραγματοποιώντας νέες και ιδιαίτερα ακριβείς μετρήσεις των σπειροειδών βραχιόνων.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι οι βραχίονες εκτείνονται πιο μακριά από όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε αναθεώρηση της κατανόησης μας για τη συνολική δομή του γαλαξία μας.
«Οι διαφορές είναι μικρές, αλλά κάθε αναθεώρηση αυτών των αποστάσεων είναι σημαντική, επειδή αποτελούν θεμελιώδη στοιχεία για την κατανόηση του γαλαξία μας. Για παράδειγμα, ίσως χρειαστεί να αναθεωρήσουμε τις εκτιμήσεις για τη συνολική μάζα του Γαλαξία καθώς αυτή επηρεάζει το πόσο εκτείνονται οι σπειροειδείς βραχίονες» δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Ιλάρια Φορναζιέρο.
Οι εκρήξεις μέτρησης
Για να πραγματοποιήσουν τις νέες μετρήσεις οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ιδιαίτερα πρωτότυπη μέθοδο. Μέτρησαν τις αποστάσεις παρατηρώντας το φως ακτίνων Χ που διασκορπίζεται από τη διαστρική σκόνη των βραχιόνων του Γαλαξία, καθώς αυτό αντανακλάται έπειτα από εκρήξεις ακτίνων γάμμα, τις ισχυρότερες εκρήξεις ενέργειας στο Σύμπαν. Οι εκρήξεις αυτές συμβαίνουν όταν καταρρέουν τεράστια άστρα ή όταν συγκρούονται και συγχωνεύονται άστρα νετρονίων.
Παρότι οι εκρήξεις αυτές συμβαίνουν πολύ πέρα από το γαλαξία μας οι ακτίνες Χ που εκπέμπουν είναι τόσο ισχυρές ώστε φτάνουν μέχρι τα νέφη σκόνης του Γαλαξία και ανακλώνται πάνω τους. Μελετώντας τη διάμετρο των φωτεινών δακτυλίων που δημιουργούνται καθώς το φως διασκορπίζεται και παρατηρώντας τον τρόπο με τον οποίο αντανακλάται στη διαστρική σκόνη οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν με μεγάλη ακρίβεια την πραγματική έκταση των σπειροειδών βραχιόνων.
«Πρόκειται για μια ιδιαίτερα άμεση μέθοδο που βασίζεται αποκλειστικά στη γεωμετρία, για την ακριβή μέτρηση των αποστάσεων των σπειροειδών βραχιόνων του γαλαξία. Οι περισσότερες άλλες μέθοδοι βασίζονται σε υποθέσεις για τον τρόπο περιστροφής του γαλαξία οι οποίες γίνονται ολοένα και πιο αβέβαιες στις εξωτερικές περιοχές του» εξήγησε η επικεφαλής της μελέτης Μπεατρίς Βάια η οποία πραγματοποίησε την έρευνα στο πλαίσιο της διδακτορικής της διατριβής.
Οι νέες εκτιμήσεις
Η ερευνητική ομάδα αξιοποίησε το φως ακτίνων Χ από τρεις διαφορετικές εκρήξεις ακτίνων γάμμα, προκειμένου να μελετήσει τρεις σπειροειδείς βραχίονες του γαλαξία μας: τον βραχίονα του Περσέα, τον Εξωτερικό Βραχίονα και τον βραχίονα Outer Scutum-Centaurus. Σύμφωνα με τις νέες μετρήσεις τόσο ο Εξωτερικός Βραχίονας όσο και ο Outer Scutum-Centaurus βρίσκονται περίπου 10% πιο μακριά από ό,τι υποδείκνυαν οι προηγούμενοι υπολογισμοί.
Παράλληλα οι επιστήμονες κατάφεραν να μετρήσουν και το πάχος του πιο απομακρυσμένου βραχίονα του γαλαξία το οποίο εκτιμάται σε περίπου 3,500 έτη φωτός. Η μέτρηση αυτή επέτρεψε στους ερευνητές να υπολογίσουν την πραγματική έκταση του βραχίονα και όχι μόνο τη θέση ενός μεμονωμένου νέφους σκόνης ενισχύοντας την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων.
Η νέα κατανόηση
Αν και η μεγαλύτερη έκταση των βραχιόνων μπορεί να φαίνεται μια μικρή αλλαγή οι συνέπειες ενδέχεται να είναι σημαντικές. Οι νέες μετρήσεις ίσως οδηγήσουν τους αστρονόμους σε επανεξέταση της κατανομής της μάζας του γαλαξία μας του τρόπου περιστροφής του και της συνολικής δομής του. Η νέα αυτή εικόνα θα μπορούσε να επηρεάσει όχι μόνο την κατανόησή μας για τον σχηματισμό και την εξέλιξη του Γαλαξία αλλά και για την εξέλιξη άλλων γαλαξιών στο Σύμπαν.
Ωστόσο η συγκεκριμένη μέθοδος δεν μπορεί να εφαρμοστεί εύκολα και συστηματικά. Οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα είναι εξαιρετικά σπάνιες και ακόμη πιο σπάνιες είναι εκείνες που μπορούν να παρατηρηθούν καθαρά μέσα από το γαλαξία μας.
«Εξαρτόμαστε από το ίδιο το Σύμπαν για να μας προσφέρει αυτά τα φαινόμενα και, μέσα σε 25 χρόνια παρατηρήσεων, έχουμε εντοπίσει μόνο λίγες περιπτώσεις που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τέτοιες μετρήσεις», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Αντρέα Τιένγκο από το Πανεπιστήμιο IUSS της Παβίας. «Παρόλα αυτά, θα συνεχίσουμε να αναζητούμε νέες τέτοιες εκρήξεις στο μέλλον.»
