Ο Γαλαξίας μας ενδέχεται να είναι μεγαλύτερος από όσο πίστευαν μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι. Νέα έρευνα δείχνει ότι οι σπειροειδείς βραχίονές του εκτείνονται σε μεγαλύτερες αποστάσεις από εκείνες που υπέδειχναν οι προηγούμενες μετρήσεις, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε αναθεώρηση της συνολικής εικόνας που έχουμε για τη δομή και τη μάζα του κοσμικού μας «σπιτιού».
Η σπειροειδής μορφή του Γαλαξία αναγνωρίστηκε ήδη από τον 19ο αιώνα, όμως οι επιστήμονες εξακολουθούν να βελτιώνουν τους χάρτες του. Στη νέα μελέτη, αστρονόμοι αξιοποίησαν παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra της NASA και το παρατηρητήριο XMM-Newton του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), πραγματοποιώντας μετρήσεις υψηλής ακρίβειας για την πραγματική θέση των σπειροειδών βραχιόνων.
Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι οι εξωτερικοί βραχίονες βρίσκονται πιο μακριά από ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα. Αν και η διαφορά είναι σχετικά μικρή, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι μπορεί να επηρεάσει θεμελιώδεις παραμέτρους, όπως η συνολική μάζα του Γαλαξία και ο τρόπος με τον οποίο κατανέμεται η ύλη στον δίσκο του.
«Ακόμη και μικρές αναθεωρήσεις στις αποστάσεις των σπειροειδών βραχιόνων έχουν μεγάλη σημασία, επειδή αποτελούν βασικά στοιχεία για την κατανόηση της δομής του Γαλαξία», εξηγεί η συν-συγγραφέας της μελέτης, Ιλάρια Φορναζιέρο.
Η μέθοδος που αξιοποίησε τις ισχυρότερες εκρήξεις του Σύμπαντος
Για να υπολογίσουν τις αποστάσεις, οι ερευνητές βασίστηκαν σε μια πρωτότυπη γεωμετρική τεχνική που εκμεταλλεύεται τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα, τα ισχυρότερα γνωστά ενεργειακά φαινόμενα στο Σύμπαν.
Παρότι οι εκρήξεις αυτές συμβαίνουν σε γαλαξίες πολύ μακριά από τον δικό μας, οι ακτίνες Χ που παράγονται ταξιδεύουν μέχρι τον Γαλαξία και σκεδάζονται στα νέφη διαστρικής σκόνης. Η σκέδαση δημιουργεί χαρακτηριστικούς φωτεινούς δακτυλίους, των οποίων το μέγεθος και η εξέλιξη επιτρέπουν στους επιστήμονες να υπολογίσουν με εξαιρετική ακρίβεια την απόσταση των νεφών σκόνης και, κατ’ επέκταση, των ίδιων των σπειροειδών βραχιόνων.
Η επικεφαλής της μελέτης, Μπεατρίς Βάια, επισημαίνει ότι η μέθοδος βασίζεται αποκλειστικά στη γεωμετρία και δεν εξαρτάται από υποθέσεις σχετικά με την περιστροφή του Γαλαξία, οι οποίες γίνονται ολοένα και πιο αβέβαιες στις πιο απομακρυσμένες περιοχές του.
Νέες αποστάσεις, νέα εικόνα του Γαλαξία
Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε δεδομένα από τρεις εκρήξεις ακτίνων γάμμα προκειμένου να μετρήσει τρεις διαφορετικούς σπειροειδείς βραχίονες: τον βραχίονα του Περσέα, τον Εξωτερικό Βραχίονα και τον Outer Scutum–Centaurus.
Οι νέοι υπολογισμοί δείχνουν ότι τόσο ο Εξωτερικός Βραχίονας όσο και ο Outer Scutum–Centaurus βρίσκονται περίπου 10% πιο μακριά από ό,τι υποδείκνυαν οι προηγούμενες εκτιμήσεις.
Παράλληλα, οι επιστήμονες μέτρησαν για πρώτη φορά με μεγάλη ακρίβεια και το πάχος του πιο απομακρυσμένου σπειροειδούς βραχίονα, το οποίο εκτιμάται σε περίπου 3.500 έτη φωτός. Η μέτρηση αυτή επιτρέπει μια πιο ολοκληρωμένη αποτύπωση της πραγματικής δομής του Γαλαξία και όχι μόνο της θέσης μεμονωμένων νεφών σκόνης.
Οι επιπτώσεις της ανακάλυψης
Παρότι οι νέες αποστάσεις διαφέρουν σχετικά λίγο από τις προηγούμενες, οι συνέπειες μπορεί να είναι σημαντικές. Η αναθεώρηση της έκτασης των σπειροειδών βραχιόνων ενδέχεται να επηρεάσει τα μοντέλα που περιγράφουν τη μάζα, την περιστροφή και την εξέλιξη του Γαλαξία, προσφέροντας παράλληλα νέα στοιχεία για τον τρόπο σχηματισμού και άλλων σπειροειδών γαλαξιών.
Οι επιστήμονες επισημαίνουν, ωστόσο, ότι η μέθοδος δεν μπορεί να εφαρμοστεί συστηματικά, καθώς οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα που είναι κατάλληλες για τέτοιου είδους μετρήσεις είναι εξαιρετικά σπάνιες.
«Εξαρτόμαστε από το ίδιο το Σύμπαν για να μας προσφέρει αυτά τα μοναδικά φαινόμενα. Μέσα σε 25 χρόνια παρατηρήσεων έχουμε εντοπίσει μόνο λίγες περιπτώσεις που μπορούν να αξιοποιηθούν με αυτόν τον τρόπο», σημειώνει ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Αντρέα Τιένγκο. Παρ’ όλα αυτά, οι ερευνητές δηλώνουν ότι θα συνεχίσουν να αναζητούν νέες εκρήξεις που θα μπορούσαν να αποκαλύψουν ακόμη περισσότερα μυστικά για τον Γαλαξία μας.