สำหรับพวกเราหลายคนการมองอย่างใกล้ชิดในกระจกและก้าวเข้ามาในห้องน้ำหลังจากวันหยุดสามารถเผยให้เห็นความประหลาดใจมากมาย การตรวจวัดทางช้างเผือกที่มีความแม่นยำสูงเปิดเผยว่ากาแลคซีของเราหมุนเร็วกว่า 100,000 ไมล์ต่อชั่วโมงเร็วกว่าที่เคยเข้าใจ Mark Reid แห่งศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนกล่าวเพิ่มมวลของทางช้างเผือก 50% ในทางกลับกันมวลที่ใหญ่ขึ้นหมายถึงแรงดึงโน้มถ่วงที่มากขึ้นซึ่งเพิ่มโอกาสในการชนกับกาแลคซี Andromeda หรือกาแลคซีใกล้เคียงที่มีขนาดเล็กลง ดังนั้นแม้ว่าเราจะเร็วขึ้น แต่เราก็ยังหนักกว่าและมีแนวโน้มที่จะถูกทำลายมากกว่า แย่จัง!
นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Very Long Baseline Array (VLBA) ของกล้องโทรทรรศน์วิทยาศาสตร์เพื่อสร้างแผนที่ของทางช้างเผือกใหม่ การใช้ประโยชน์จากความสามารถที่ไร้คู่แข่งของ VLBA ในการสร้างภาพที่มีรายละเอียดสูงมากทีมกำลังจัดทำโปรแกรมระยะยาวเพื่อวัดระยะทางและการเคลื่อนไหวใน Galaxy ของเรา ในการประชุม American Astronomical Society ที่เมืองลองบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเรดกล่าวว่าพวกเขากำลังใช้ทรัลแลกซ์ตรีโกณมิติเพื่อทำการตรวจวัด “ นี่คือสิ่งที่นักสำรวจใช้ในโลกเพื่อวัดระยะทาง” เขากล่าว “ และนี่คือมาตรฐานทองคำในการวัดทางดาราศาสตร์”
ตรีโกณมิติพารัลแลกถูกใช้ครั้งแรกในปี 1838 เพื่อวัดระยะทางจากดาวฤกษ์แรก อย่างไรก็ตามด้วยเทคโนโลยีที่ดีกว่าปัจจุบันความแม่นยำก็เพิ่มขึ้นประมาณ 10,000 เท่า
ระบบสุริยะของเราอยู่ห่างจากใจกลางทางช้างเผือกประมาณ 28,000 ปีแสง ในระยะทางนั้นการสังเกตใหม่บ่งบอกว่าเรากำลังเคลื่อนที่ประมาณ 600,000 ไมล์ต่อชั่วโมงในวงโคจรกาแลคซีของเราเพิ่มขึ้นจากที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ 500,000 ไมล์ต่อชั่วโมง
นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจการก่อตัวดาวฤกษ์ในพื้นที่ 19 แห่งทั่วกาแลคซี ในพื้นที่ภายในภูมิภาคเหล่านี้โมเลกุลของก๊าซกำลังเสริมการปล่อยคลื่นวิทยุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในลักษณะเดียวกับที่แสงเลเซอร์เสริมลำแสง พื้นที่เหล่านี้เรียกว่า cosmic masers ทำหน้าที่เป็นจุดสังเกตที่สดใสสำหรับวิสัยทัศน์ทางวิทยุที่คมชัดของ VLBA โดยการสังเกตภูมิภาคเหล่านี้ซ้ำ ๆ ในบางครั้งเมื่อโลกอยู่ในวงโคจรของมันรอบ ๆ ดวงอาทิตย์นักดาราศาสตร์สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของวัตถุได้ชัดเจนเพียงเล็กน้อยกับพื้นหลังของวัตถุที่อยู่ไกลกว่า
นักดาราศาสตร์พบว่าการวัดระยะทางตรงของพวกเขาแตกต่างจากการวัดทางอ้อมก่อนหน้านี้บางครั้งมากถึงสองเท่า ภูมิภาคที่ก่อตัวดาวฤกษ์ซึ่งเก็บงำนายจักรวาล“ นิยามแขนกังหันของกาแลคซี” เรดอธิบาย การวัดระยะทางไปยังภูมิภาคเหล่านี้จึงมีปทัฏฐานสำหรับทำแผนที่โครงสร้างเกลียวของกาแล็กซี่
พื้นที่ก่อตัวดาวจะปรากฏในจุดสีเขียวและสีน้ำเงินบนภาพด้านบน ดวงอาทิตย์ของเรา (และเรา!) เป็นที่ที่วงกลมสีแดงตั้งอยู่
VLBA สามารถกำหนดตำแหน่งในท้องฟ้าได้อย่างแม่นยำเพื่อให้สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของวัตถุได้จริงขณะที่พวกมันโคจรรอบจุดศูนย์กลางของทางช้างเผือก การเพิ่มการวัดการเคลื่อนที่ตามแนวสายตาซึ่งพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงความถี่ของการปล่อยคลื่นวิทยุของเจ้านายนักดาราศาสตร์สามารถกำหนดการเคลื่อนที่แบบ 3 มิติเต็มรูปแบบของพื้นที่ก่อตัวดาวฤกษ์ การใช้ข้อมูลนี้เรดรายงานว่า“ ภูมิภาคที่ก่อตัวดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ไม่ปฏิบัติตามเส้นทางวงกลมเมื่อพวกมันโคจรรอบกาแล็กซี่ เราพบว่ามันเคลื่อนที่ช้ากว่าภูมิภาคอื่นและเป็นรูปวงรีไม่ใช่เป็นวงกลมหรือเป็นวงโคจร”
นักวิจัยบอกสิ่งนี้กับสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าแรงกระแทกคลื่นความหนาแน่นของเกลียวซึ่งสามารถรับก๊าซในวงโคจรเป็นวงกลมบีบอัดให้เป็นดาวและทำให้มันกลายเป็นวงโคจรรูปไข่ดวงใหม่ พวกเขาอธิบายสิ่งนี้ช่วยเสริมกำลังโครงสร้างเกลียว
เรดและเพื่อนร่วมงานของเขาก็พบความประหลาดใจอื่น ๆ เช่นกัน การวัดระยะทางไปยังหลายพื้นที่ในแขนกังหันเดี่ยวทำให้พวกเขาสามารถคำนวณมุมของแขนได้ “ การวัดเหล่านี้” เรดกล่าว“ บ่งบอกว่ากาแลคซีของเราอาจมีแขนกังหันก๊าซและฝุ่นที่ก่อตัวดาวฤกษ์สี่ดวงไม่ใช่เกลียวสองแขน การสำรวจล่าสุดโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ของนาซ่าแนะนำว่าดาวที่มีอายุมากกว่าอาศัยอยู่ในวงแขนสองวงเป็นส่วนใหญ่ทำให้เกิดคำถามว่าทำไมดาวดวงเก่าไม่ปรากฏในแขนทั้งสองข้าง นักดาราศาสตร์กล่าวว่าการตอบคำถามนั้นจะต้องใช้การวัดเพิ่มเติมและความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกาแล็กซี่
ดังนั้นเมื่อเรารู้ว่าเรามีมวลมากกว่านี้เราจะเปรียบเทียบกับกาแลคซีอื่นในละแวกของเราได้อย่างไร “ ในกาแลคซีกลุ่มท้องถิ่นของเราแอนโดรเมด้าคิดว่าเป็นพี่สาวคนโต” เรดกล่าวในการประชุม“ แต่โดยทั่วไปเรามีขนาดและมวลเท่ากัน เราไม่ได้เป็นฝาแฝดเหมือนกัน แต่เป็นเหมือนฝาแฝดพี่น้อง และอาจเป็นไปได้ว่ากาแลคซีทั้งสองจะปะทะกันเร็วกว่าที่เราคิด แต่มันก็ขึ้นอยู่กับการวัดการเคลื่อนที่ด้านข้างซึ่งยังไม่ได้ดำเนินการ”
VLBA เป็นระบบเสาอากาศวิทยุ - กล้องโทรทรรศน์ 10 เสาที่ทอดยาวจากฮาวายไปจนถึงนิวอิงแลนด์และแคริบเบียน มันมีพลังการแก้ไขที่ดีที่สุดของเครื่องมือทางดาราศาสตร์ใด ๆ ในโลก VLBA สามารถสร้างภาพที่มีรายละเอียดมากกว่าที่ผลิตโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นร้อยเท่า พลังการแก้ไขที่ยิ่งใหญ่ของ VLBA ซึ่งเทียบเท่ากับความสามารถในการอ่านหนังสือพิมพ์ในลอสแองเจลิสจากระยะไกลในนิวยอร์กเป็นสิ่งที่อนุญาตให้นักดาราศาสตร์ทำการวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำ
ที่มา: AAS, ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน
