Ο Γαλαξίας μας είναι “λιγότερο παράξενος” από ό,τι νομίζαμε

Το γαλαξιακό μας σπίτι μόλις ανακαινίστηκε · Κοιτάζοντας μέσα από τη σκόνη και το αέριο που διανθίζουν τον Γαλαξία μας, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι ο Γαλαξίας και ο πυρήνας του είναι λιγότερο πυκνός από ό,τι αρχικά πιστεύαμε.

Αυτή η αναδιαμόρφωση κάνει στην πραγματικότητα τον Γαλαξία μας “λιγότερο παράξενο”, λέει η Gail Zasowski, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα στο Salt Lake City. Τα αστέρια και τα άλλα συστατικά του Γαλαξία μας φαίνονταν πιο συμπαγή από εκείνα των γαλαξιών που μοιάζουν με τον δικό μας και που οι επιστήμονες μπόρεσαν να δουν και να μετρήσουν άμεσα. Οι μετρήσεις έκαναν τον Γαλαξία μας να φαίνεται “χαριτωμένος και μικρός” σε σύγκριση, λέει ο Zasowski, “αλλά σε πιάνει μια μικρή υποψία” για το γιατί είναι διαφορετικός.

Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό nature, η Zasowski και οι συνάδελφοί της έκαναν την Γαλαξιακή τους αναθεώρηση μετρώντας τις θέσεις και τις αποστάσεις σχεδόν ενός τετάρτου του εκατομμυρίου ερυθρών γιγάντων – ογκωδών παλαιών άστρων – χρησιμοποιώντας δεδομένα έρευνας από το Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE). Κανονικά, το φως από ουράνια σώματα όπως οι ερυθροί γίγαντες μπορεί να αποκρύπτεται από τη θέα των τηλεσκοπίων στη Γη λόγω της διαστρικής σκόνης, αλλά το παρατηρητήριο Apache, στο Sunspot του Νέου Μεξικού, μπορεί να ανιχνεύσει κοντινά υπέρυθρα μήκη κύματος, τα οποία περνούν μέσα από τη σκόνη. Οι ερευνητές ανέφεραν τα ευρήματά τους στις 27 Ιουνίου στην επιθεώρηση Nature Astronomy1.

Μια καλύτερη άποψη

Ο ακριβής προσδιορισμός της δομής του Γαλαξία μας (βλ. “Ανατομία ενός Γαλαξία”), ενώ βρισκόμαστε μέσα σε αυτόν, αποτελούσε πάντα μια πρόκληση. Ο Zasowski το παρομοιάζει με το να υπολογίζεις το μέγεθος μιας πόλης ενώ στέκεσαι σε μια γωνία του δρόμου. “Μπορείς να δεις τους ανθρώπους, μπορείς να ακούσεις τα αυτοκίνητα, μπορείς να δεις πώς είναι τα κτίρια με εξαιρετική λεπτομέρεια”, λέει, αλλά είναι αδύνατο να ξέρεις πώς είναι ολόκληρη η πόλη από αυτό το σημείο. Αντίθετα, η “δορυφορική άποψη” που λαμβάνουμε όταν παρατηρούμε γαλαξίες εκτός του δικού μας μας επιτρέπει να δούμε το σχήμα και την εξάπλωση της πόλης.

Για να γίνουν τα πράγματα χειρότερα, η σκόνη που έχει εξαπλωθεί σε όλο τον Γαλαξία μας επισκιάζει τη θέα των μακρινών άστρων, ειδικά εκείνων που βρίσκονται κοντά στο κέντρο του. (Το ηλιακό μας σύστημα βρίσκεται σε έναν από τους σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας, περίπου στα μισά του δρόμου μεταξύ του ορατού εξωτερικού άκρου και του πυρήνα του). Προηγούμενες εκτιμήσεις για το μέγεθος και το σχήμα του Γαλαξία2 έχουν γίνει με τον προσδιορισμό της κατανομής των αστέρων στη γειτονιά του Ήλιου μας και την προεκβολή αυτής της μέτρησης με βάση μοντέλα απλών γαλαξιών.

Η τελευταία απογραφή των ερυθρών γιγάντων – καλών δεικτών της ορατής ύλης στον Γαλαξία – είναι η καλύτερη που έχει συλλεχθεί ποτέ, λέει ο Robert Benjamin, αστρονόμος που μελετά τον Γαλαξία μας στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Whitewater. Επέτρεψε στους ερευνητές να αποκτήσουν μια καλύτερη ιδέα για την κατανομή των άστρων του Γαλαξία, ιδιαίτερα στην κεντρική “διόγκωση” του.

Αντί να δουν τον πληθυσμό των ερυθρών γιγάντων να αυξάνεται εκθετικά από την άκρη του Γαλαξία προς τη διόγκωση, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι ο πληθυσμός αυτός εξομαλύνεται κοντά στο μέσο της διαδρομής, γεγονός που σημαίνει ότι το κεντρικό τμήμα του δίσκου του Γαλαξία μας δεν είναι τόσο πυκνοκατοικημένο όσο υπέθεταν τα μοντέλα. Και αν η ύλη που περιέχεται στον Γαλαξία δεν είναι στοιβαγμένη στο κέντρο, πρέπει να είναι πιο διασκορπισμένη απ’ ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Συνέπειες μιας αναδιαμόρφωσης

Ένας τρόπος για να μετρήσουμε τη διάχυση ενός γαλαξία είναι να προσδιορίσουμε την ακτίνα μισού φωτός του: η απόσταση από το κέντρο του στην οποία μπορείτε να σχεδιάσετε έναν κύκλο που θα περιλαμβάνει το μισό του συνολικού φωτός που εκπέμπει ο γαλαξίας. Οι ερευνητές, για πρώτη φορά, χρησιμοποίησαν άμεσες μετρήσεις για να υπολογίσουν την ακτίνα μισού φωτός του Γαλαξία μας, και ήταν περίπου διπλάσια από εκείνη που υπολογίζεται από τα τρέχοντα καλύτερα μοντέλα του Γαλαξία.
Αυτό το ενδιαφέρον αποτέλεσμα δείχνει ότι ο Γαλαξίας μας είναι πολύπλοκος και “δεν θέλει να τον βάλουμε σε ένα κουτί” με απλά μοντέλα, λέει ο Benjamin.
“Υπάρχουν πολλά πράγματα που πρέπει να επανεξεταστούν” με αυτό το νέο εύρημα, λέει ο συν-συγγραφέας Jianhui Lian, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο Yunnan στο Kunming της Κίνας. Για παράδειγμα, θα μπορούσε να μειώσει την εκτίμησή μας για τη συνολική μάζα του Γαλαξία μας, λέει, και με τη σειρά του, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι ο Γαλαξίας μας περιέχει περισσότερη σκοτεινή ύλη από ό,τι αρχικά πιστεύαμε.