Карты Галактики становятся "топографически" точными

Астрономы создали самую детальную на сегодняшний день карту нашей Галактики. При этом оказалось, что спиральные рукава Млечного пути асимметричны и простираются намного дальше, чем предполагалась ранее. Эван Левин (Evan Levine) Лео Блитз (Leo Blitz) и Карл Хейльз (Carl Heiles) из университета Калифорнии в Беркли проанализировали распределение атомарного водорода (по его радиоизлучению) для исследования самых отдаленных областей нашей Галактики. На карте показано, что спиральная структура Галактики несимметрична относительно центра, то есть в некоторых областях находится больше ветвей, чем в других. Вопреки теоретическим предсказаниям, спиральные ветви достигают тех пограничных областей, где уже не встречаются звезды.

Несмотря на общепризнанный факт, что Млечный путь является спиральной галактикой, точную форму спирали довольно трудно определить, потому что Солнце находится в плоскости галактического диска, то есть мы не можем посмотреть на нашу Галактику со стороны. Кроме того, оптические методы наблюдений становятся неэффективными при расстояниях, превышающих несколько десятков тыс. св. лет из-за поглощения света пылью.

На электромагнитные волны определенного радиодиапазона галактическая пыль не оказывает влияния, что делает галактический диск «прозрачным» и позволяет астрономам исследовать структуру Млечного пути. Такие волны генерируются при сверхтонких квантовых переходах в атомах нейтрального водорода, которых достаточно много в межзвездном пространстве.

Д-р Левин и его коллеги использовали предварительно полученные данные регистрации излучения водорода на волне 21 см, и применили технику под названием «нерезкая маска», чтобы увеличить контраст между областями с высокими и низкими сигналами. Исследователи установили, что спиральные рукава простираются на 80 тыс. св. лет от центра Галактики.

«Мы проследили спиральную структуру газового диска, начиная от орбиты Солнца, вращающегося вокруг центра Галактики, до самого края Галактики, — объясняет д-р Блитз. — Это дает самую ясную и полную картину спиральной структуры диска и показывает, что спиральные ветви, вопреки ожиданиям, наблюдаются и вне радиуса самых дальних звезд. Этот факт бросает вызов существующей сегодня теории образования спиральных галактик».

Ученые обнаружили также, что газ внутри спиральных рукавов более разрежен, чем снаружи. Нечто подобное предполагалось, но никогда фактически не было подтверждено наблюдениями. Эта информация, по словам д-ра Левина, будет иметь большое значения для развития спирально-волновой теории распределения плотности, которая описывает изменение спиральных рукавов во времени.

Создание уточненной карты Галактики поднимает также вопрос о влиянии гравитации на спиральную структуру галактик. Спираль Млечного пути практически не отличается от общей модели, то есть, приблизительно описывается логарифмической функцией, подобно циклону. Согласно общепринятому предположению, спиральная структура формируется под воздействием гравитации диска. «Но мы наблюдаем спиральную структуру даже там, где гравитация, по всей вероятности, слишком слаба, чтобы принимать ее в расчет, — говорит Блитз. — Как это происходит и почему, остается загадкой».