Mléčná dráha v okolí Slunce vypadá jinak

Sousedé Sluneční soustavy v naší Galaxii se nacházejí v její významné části. Spolu s nimi jsme se usadili mezi dvěma hlavními spirálními rameny, v útvaru nazvaném Místní rameno (Local Arm). K novému výzkumu astronomové použili mimořádně „ostrý“ pohled radioteleskopu VLBA (Very Long Baseline Array), který ukázal, že místní spirální rameno doposud považované jen za malý výběžek, je ve skutečnosti mnohem více podobné hlavním spirálním ramenům a je pravděpodobně jeho významnou součástí (větví).

„Naše nové důkazy naznačují, že místní spirální rameno možná vypadá jako jiné významné charakteristické útvary naší Galaxie,“ říká Alberto Sanna (Max-Planck Institute for Radio Astronomy). Alberto Sanna se svými spolupracovníky představil tento objev na zasedání Americké astronomické společnosti (American Astronomical Society) v Indianapolis, Indiana.

Určení struktury naší vlastní Galaxie je pro astronomy dlouhodobým problémem, protože žijeme uvnitř tohoto hvězdného ostrova. Za účelem zmapování Mléčné dráhy vědci potřebovali znát přesné vzdálenosti objektů uvnitř Galaxie. Určování kosmických vzdáleností však bylo obtížným úkolem, který vedl k velkým nejistotám. Současné závěry jsou takové, že zatímco se astronomové shodují v názoru, že naše Galaxie má spirální strukturu, existují rozpory v představách, kolik spirálních ramen obsahuje a jaká je jejich přesná poloha.

Pomoc k vyřešení tohoto problému astronomům poskytl radioteleskop VLBA a jeho schopnost realizovat nejpřesnější měření poloh objektů na obloze, jaké nyní mají astronomové k dispozici. Schopnosti systému VLBA umožnily astronomům využít tuto techniku k přesnému změření a jednoznačnému určení vzdáleností použitím prosté trigonometrie.

Na základě pozorování vesmírných objektů, když je Země na jedné a následně na opačné straně oběžné dráhy kolem Slunce (o půl roku později), mohou astronomové změřit nepatrný posun zdánlivé polohy objektu na obloze vůči pozadí mnohem vzdálenějších hvězd. Tento efekt je označován jako paralaxa. Můžete si jej představit tak, že se střídavě jedním či druhým okem díváte na prst před obličejem – také vám střídavě zakrývá jiné objekty v okolí. Schopnost radioteleskopu VLBA mimořádně přesně změřit velmi nepatrné posuny zdánlivých poloh umožnilo vědcům použít tuto trigonometrickou metodu k přímému určení vzdáleností objektů mnohem vzdálenějších, než bylo doposud ze Země možné.

Astronomové použili tuto metodu k určení vzdálenosti různých oblastí Mléčné dráhy, kde vznikají nové hvězdy a kde molekuly vody a metanolu zesilují rádiové vlny stejným způsobem, jakým laser zesiluje viditelné světlo. Tyto objekty označované termínem „masery“ představují doslova majáky pro radioteleskopy. Pozorování pomocí VLBA uskutečněná v letech 2008 až 2012 poskytla přesné údaje o vzdálenostech těchto maserů a rovněž umožnila astronomům určit jejich pohyb napříč vesmírem.

Překvapivé výsledky byly použity k aktualizaci informací o charakteru lokálního spirálního ramena, v němž se nachází i naše Slunce. Bylo zjištěno, že se nacházíme mezi dvěma hlavními spirálními rameny Galaxie označovanými jako Sagittarius Arm a Perseus Arm (podle souhvězdí, do kterých se při pohledu ze Země promítají). Spirální rameno Sagittarius (Střelec) leží blíže ke galaktickému středu a Perseovo rameno je naopak vzdálenější. O lokálním spirálním ramenu se doposud hovořilo jako o malém útvaru, o jakémsi výběžku (ostruze) ze spirálního ramene Sagittarius (změna lépe vynikne na připojených obrázcích). Podrobnější informace o tomto objevu publikovali Xu Ye a kol. v časopise Astrophysical Journal.

„Na základě znalosti vzdálenosti a pohybu okolních útvarů jsme zjistili, že místní spirální rameno není jen malý výběžek. Jedná se o větší útvar, možná dokonce o větev Perseova spirálního ramena, nebo snad dokonce o nezávislé spirální rameno,“ říká Alberto Sanna.

Vědci rovněž prezentovali nové podrobnosti o vzniku hvězd v oblasti Perseova ramena, a také o mnohem vzdálenějším Vnějším ramenu (Outer Arm), které obklopuje naši Galaxii.

Nová pozorování jsou součástí pokračujícího projektu nazvaného Bar and Spiral Structure Legacy (BeSSeL), jehož hlavní snahou je zmapování Mléčné dráhy prostřednictvím radioteleskopu VLBA. Zkratka projektu BeSSeL upozorňuje na Friedricha Wilhelma Bessela, německého astronoma, který provedl první přesné měření paralaxy hvězdy v roce 1838.

Radioteleskop VLBA, který je v provozu od roku 1993, využívá 10 kruhových antén o průměru 25 m, rozmístěných v prostoru od Havaje až po St. Croix v Karibském moři. Všech 10 antén pracuje společně jako jeden velký radioteleskop (interferometr) s velmi vysokým rozlišením potřebným k detailnímu výzkumu vesmíru. Maximální základna mezi radioteleskopy je 8 611 km. Tato mimořádná schopnost radioteleskopu byla využita v řadě vědeckých oborů počínaje tektonikou Země přes výzkum klimatu, kosmickou navigaci až po kosmologii.

Zdroj: http://www.nrao.edu/pr/2013/localarm/

autor: František Martinek