اندازه گیری‌های VLBA، وعده تصویر کاملی را از راه شیری می‌دهد!

ستاره شناسان با استفاده از VLBA بنیاد ملی علوم (آمریکا) به صورت مستقیم، فاصله‌ی یک ناحیه‌ی تشکیل ستارگان را در طرف مخالف خورشید در کهکشان راه شیری اندازه گیری کردند. دستاورد آنها، تقریبا دو برابر رکورد قبلی اندازه گیری فاصله در کهکشان ما است.

آلبرتو سانا از مؤسسه ماکس پلانک نجوم رادیویی (MPlfP) در آلمان گفت: «این بدین معنی است که با استفاده از VLBA، ما اکنون می توانیم همه‌ی کهکشان را به صورت دقیق نقشه برداری کنیم.»

اندازه گیری فاصله، برای درک ساختار راه شیری بسیار مهم است. بیشتر مواد تشکیل دهنده‌ی کهکشان ما، عمدتا شامل ستارگان، گاز و گرد و غبار است که در یک دیسک مسطح قرار دارد و سامانه‌ی خورشیدی ما نیز در آن می‌باشد. از آنجایی که ما درون خود کهکشان راه شیری هستیم و نمی‌توانیم نمای کلی کهکشان راه شیری را ببینیم، فقط با اندازه گیری فاصله‌ی اجرام در نقاط دیگر کهکشان می‌توانیم از ساختار آن از جمله بازوهای مارپیچی نقشه برداری کنیم. ستاره شناسان از تکنیکی به نام اختلاف منظر استفاده کردند که برای اولین بار در سال ۱۸۳۸ برای اندازه گیری فاصله‌ی یک ستاره استفاده شد. این تکنیک، تغییر ظاهری در موقعیت یک جرم در آسمان را که در طرف مقابل از مدار زمین در اطراف خورشید دیده می شود، اندازه گیری می‌کند. این اثر را می‌توان با نگه داشتن انگشت در مقابل بینی و بستن هر چشم به طور متناوب نشان داد. به نظر می‌رسد که انگشت از طرفی به طرف دیگر می‌پرد. این روش با اندازه گیری زاویه‌ی تغییر ظاهری موقعیت جرم، به ستاره شناسان اجازه می‌دهد تا با استفاده از مثلثات ساده، فاصله‌ی اجرام را محاسبه کنند. هر چه زاویه کوچکتر باشد، فاصله بیشتر است.

آرایه VLBA، یک تلسکوپ رادیویی بزرگ با ظرفیت ۱۰ آنتن است که در سراسر آمریکای شمالی، هاوایی و کارائيب گسترده شده و می‌تواند زاویه‌های بسیار کوچک را که با فاصله‌های بزرگ مرتبط است، اندازه گیری کند. در این مورد، اندازه گیری، تقریبا برابر با اندازه‌ی زاویه‌ای یک توپ بیسبال بر روی ماه است.

مشاهدات جدید VLBA که در سال‌های ۲۰۱۴ و ۲۰۱۵ انجام شده است، فاصله‌ای بیشتر از ۶۶۰۰۰ سال نوری را تا یک ناحیه‌ی تشکیل ستارگان به نام G007.47+00.05 در طرف مقابل راه شیری از خورشید که از مرکز کهکشان می‌گذرد و تقریبا به اندازه‌ی ۲۷۰۰۰ سال نوری دورتر از آن است، اندازه گیری کرد.

رکورد قبلی اندازه گیری اختلاف منظر، در حدود ۳۶۰۰۰ سال نوری بود. سانا گفت: «بیشتر ستارگان و گاز و غبار کهکشان ما، در همین فاصله از خورشید قرار دارند. با استفاده از VLBA، ما اکنون توانایی اندازه گیری فاصله‌هایی را که برای ردیابی دقیق بازوهای مارپیچی کهکشان مورد نیاز است، داریم و شکل واقعی آنها را یاد می‌گیریم.»

مشاهدات VLBA، فاصله را تا جایی که ستارگان جدید در آن شکل می‌گیرند اندازه گیری کرد. مناطقی که شامل مولکول‌های آب و متانول است که به عنوان تقویت کننده‌های طبیعی سیگنال‌های رادیویی یا Maser‌ -معادل لیزر موج رادیویی برای امواج نور- عمل می‌کند. این اثر باعث می‌شود که سیگنال‌های رادیویی برای تلسکوپ‌های رادیویی مشخص و قابل مشاهده باشد.

کارل منتن گفت: «راه شیری دارای صدها ناحیه‌ی تشکیل دهنده ستارگان است که شامل Maser‌ها هستند. بنابراین ما برای پروژه نقشه برداری، تعداد زیادی کیلومترشمار داریم، اما این یکی خاص است. ما در حال نظاره کردن کل مسیر تا آن سوی راه شیری هستیم که از مرکز آن نیز می‌گذرد.»

هدف ستاره شناسان این است که در نهایت نشان دهند که اگر کهکشان راه شیری را ترک و به بیرون از آن، مثلا در فاصله یک میلیون سال نوری از آن برویم و آن را در مقابل خود ببینیم و نه در صفحه دیسک آن، راه شیری چگونه به نظر خواهد رسید. این کار به مشاهدات زیاد و کار بسیار نیاز دارد، اما دانشمندان می‌گویند در حال حاضر ابزارهای مورد نیاز را برای این کار در اختیار دارند. چه مقدار زمان نیاز دارد؟

مارک رید از CfA پیش بینی کرده است: «در ۱۰ سال آینده، باید یک تصویر نسبتا کامل داشته باشیم.»

Astronomynow.com