Рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» помогла уточнить строение Млечного Пути. Астрономы выяснили, что два внешних спиральных рукава галактики могут находиться примерно на 10% дальше от её центра, чем предполагалось ранее. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Расстояния по рентгеновским эхо
Учёные измерили расстояния до облаков пыли в спиральных рукавах с помощью данных «Чандры» и космической обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства с вкладом NASA. Для этого они изучили кольца рентгеновского излучения вокруг гамма-всплесков — чрезвычайно ярких событий, возникающих при коллапсе массивных звёзд или слиянии нейтронных звёзд.
Сами гамма-всплески происходят далеко за пределами Млечного Пути. Их свет отражается от облаков пыли в нашей галактике и создаёт так называемые световые эхо. По диаметру рентгеновских колец можно определить расстояние до отражающего облака: чем больше кольцо, тем ближе к Земле находится пыль.
Такой подход основан только на геометрии и не требует предположений о вращении Млечного Пути. Это особенно важно для внешних областей галактики, где расчёты, связанные с её вращением, становятся менее точными. Положение Земли внутри одного из спиральных рукавов, а также пыль и газ, закрывающие обзор, до сих пор осложняют построение точной карты Млечного Пути.
Два рукава оказались дальше
Исследователи использовали три гамма-всплеска, чтобы определить расстояния до трёх рукавов: Персея, Внешнего и Внешнего Щита—Центавра. В направлении одного из всплесков оказалось, что Внешний рукав и Внешний рукав Щита—Центавра расположены примерно на 10% дальше от галактического центра, чем считалось прежде.
По словам соавтора работы Иларии Форназьеро, даже небольшая корректировка таких расстояний важна, поскольку они лежат в основе представлений о структуре нашей галактики. В частности, пересмотр может повлиять на оценки массы Млечного Пути: от неё зависит, насколько широко простираются его спиральные рукава.
Данные также позволили оценить ширину пылевого облака в самом удалённом из изученных рукавов — примерно в 3500 световых лет. Это указывает, что измерения относятся ко всей толщине спирального рукава, а не к случайному отдельному облаку, которое могло бы не отражать его реальное положение.
Метод оказался точнее прежних подходов, но применять его регулярно будет сложно. Гамма-всплески, видимые сквозь плоскость Млечного Пути, происходят редко: за более чем 25 лет астрономы нашли лишь несколько подходящих событий и продолжат искать новые.