Las ubicaciones de nuestro sistema solar y de W3OH en nuestra galaxia. Crédito de la imagen: Sociedad Max Planck Haga clic para ampliar
El brazo espiral de Perseo, el brazo espiral más cercano en la Vía Láctea fuera de la órbita del Sol, se encuentra a la mitad de la Tierra como lo habían sugerido algunos resultados anteriores. Un equipo internacional de astrónomos que incluye científicos del Max-Planck-Institut f ?? bf? R Radioastronomie (MPIfR) ha logrado recientemente la medición de distancia más precisa hasta el brazo de Perseo. Esto se realizó mediante el uso de una amplia gama de radiotelescopios en los EE. UU. Llamada Very Long Baseline Array, que observa puntos muy brillantes dentro de nubes de gas que contienen alcohol metílico en el material placentario que rodea una estrella recién formada llamada W3OH.
El Dr. Xu Ye, astrónomo del Observatorio de Shanghai que ahora trabaja en el Max-Planck-Institut f ?? bf? R Radioastronomie y uno de los miembros del equipo internacional que realizó las mediciones, declaró que "medimos la distancia de la manera más simple y método más directo en astronomía: esencialmente la técnica utilizada por los topógrafos llamada triangulación ". Específicamente, el equipo usó el punto de vista cambiante de la Tierra cuando orbita alrededor del Sol para formar una pata de un triángulo. Midiendo el cambio en la posición aparente de una fuente, podrían calcular la distancia de la fuente mediante trigonometría simple (resultando en 6357 ?? bf? 130 años luz).
Este resultado resuelve el viejo problema de la distancia a este brazo espiral. En el pasado, diferentes métodos de medición de distancia no han estado de acuerdo en más de un factor de 2. El profesor Karl Menten, otro miembro del equipo, afirma que "esto confirma las distancias basadas en la luminosidad aparente de las estrellas jóvenes, pero no está de acuerdo con las distancias basadas en Un modelo de la rotación de la Vía Láctea. La razón de la discrepancia es que las estrellas jóvenes en el brazo espiral de Perseo tienen movimientos inesperadamente grandes ".
Los astrónomos descubrieron que la joven estrella no se mueve en una órbita circular alrededor de la Vía Láctea, sino que se desvía en un 10% de la circular. Está girando más lentamente y "cayendo" hacia el centro de la Vía Láctea. El miembro del equipo Zheng Xing-Wu de la Universidad de Nanjing señala que "la explicación más simple es que la nube de gas a partir de la cual se formó la estrella fue atraída gravitacionalmente por el exceso de masa de material en el brazo espiral de Perseo".
"Estudios como el nuestro son los primeros pasos para mapear con precisión la Vía Láctea", dice el Dr. Mark Reid, miembro del equipo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. "Hemos establecido que el radiotelescopio que utilizamos, el Very Long Baseline Array, puede medir distancias con una precisión sin precedentes, casi un factor 100 veces mejor que el logrado anteriormente". Para tener una idea de esta medida, uno puede visualizar a una persona parada en la luna, sosteniendo una antorcha en su mano extendida. Deje que se dé la vuelta como un escalador de hielo, pero que solo dé una vuelta en el transcurso de un año. La medición VLBA es equivalente a medir el movimiento de la antorcha con una precisión comparable al tamaño de la antorcha.
La técnica utilizada es la interferometría de línea de base muy larga (VLBI), donde las observaciones realizadas con muchos telescopios se combinan para lograr la resolución de un telescopio extraordinariamente grande casi del tamaño de la Tierra. Los telescopios VLBA se extienden desde Hawái sobre los Estados Unidos continentales hasta la Isla Virgen de St. Croix, produciendo la resolución de un telescopio de 8000 km de diámetro. Si bien el VLBA tiene una resolución extremadamente alta, requiere fuentes de radio extremadamente brillantes y muy compactas, como los masers para tales mediciones (un maser es el equivalente de microondas de un láser). Junto con el agua, el metanol es la molécula maser más extendida que se encuentra en las estrellas. formando regiones. La línea espectral de metanol utilizada para el presente experimento fue descubierta en el curso de la disertación del Prof. Menten en la década de 1980. En 1988, mientras trabajaban con el Dr. Reid, realizaron las primeras observaciones de VLBI de los maseros de metanol; el objetivo entonces también era W3OH. "Ya entonces soñamos con observaciones como esta", dice Menten.
De hecho, también se han hecho observaciones similares de VLBA en masers de agua en W3OH. Este esfuerzo, liderado por Kazuya Hachisuka del MPIfR, arrojó una distancia similar a la de los masers de metanol. “¡Una espléndida confirmación!” dice Hachisuka Su equipo también incluye a Reid y Menten y varios científicos japoneses.
Las observaciones de metanol son solo el comienzo de un proyecto a gran escala que Reid y Menten han iniciado. Determinará las distancias y los movimientos de los masers de metanol en toda la Vía Láctea. Se le ha otorgado un gran bloque de tiempo de observación VLBA. Además de los movimientos en el cielo, estas observaciones también producen la velocidad de la estrella hacia o lejos del observador midiendo el desplazamiento Doppler de las líneas de metanol. Los movimientos tridimensionales resultantes ofrecerán restricciones únicas no solo en la rotación de la Vía Láctea sino también en la distribución de la materia oscura invisible que se postula para rodearla.
Si bien el método, la trigonometría simple, suena básico, la transformación en resultados prácticos requiere una comprensión integral de VLBA y todos los aspectos de las observaciones, incluido el modelado completo de la atmósfera de la Tierra que afecta las ondas de radio entrantes. El Dr. Reid ha dedicado muchos años de su vida a llegar al punto en que se pueden realizar programas como este.
A lo largo de los años, este esfuerzo verdaderamente internacional fue apoyado por un Premio de Investigación otorgado al Dr. Reid por la Fundación Alexander von Humboldt. La cooperación con el Observatorio de Shanghai está respaldada por un programa conjunto de la Sociedad Max Planck, la Academia de Ciencias de China y el Programa de Visitantes de la Institución Smithsonian.
Fuente original: Sociedad Max Planck
