2013 yılında, Avrupa Uzay Ajansı uzun zamandır beklenen Gaia uzay gözlemevini kurdu. On yıl sonundan önce çıkacak birkaç yeni nesil uzay gözlemevinden biri olarak, bu misyon geçtiğimiz birkaç yıl boyunca bir milyardan fazla astronomik nesnenin kataloglanması için harcadı. Bu verileri kullanarak, gökbilimciler ve astrofizikçiler Samanyolu'nun bugüne kadarki en büyük ve en kesin 3D haritasını oluşturmayı umuyorlar.
Neredeyse misyonunun sonuna gelmesine rağmen, en eski bilgilerinin çoğu hala meyve veriyor. Örneğin, görevin ilk veri sürümünü kullanarak, Toronto Üniversitesi'nden bir astrofizik ekibi Güneş'in Samanyolu'nun etrafında dönme hızını hesaplamayı başardı. Buradan Güneşimiz ile galaksinin merkezi arasında ilk kez kesin bir mesafe tahmini elde edebildiler.
Bir süredir, gökbilimciler Güneş Sistemimizin galaksimizin merkezinden tam olarak ne kadar uzakta olduğundan emin değiller. Bunun çoğu, faktörlerin bir kombinasyonu (yani perspektif, galaksimizin boyutu ve görünürlük engelleri) nedeniyle doğrudan görmenin imkansız olduğu gerçeğiyle ilgilidir. Sonuç olarak, 2000 yılından bu yana, resmi tahminler 7,2 ile 8,8 kiloparsek arasında değişmektedir (~ 23,483 ila 28,700 ışıkyılı).
Çalışmaları uğruna, Toronto Üniversitesi Dunlap Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü'nden Dunlap Üyesi Jason Hunt tarafından yönetilen ekip, Gaia’nın ilk yayınını RAdial Velocity Experiment (RAVE) verileriyle birleştirdi. 2003 ve 2013 yılları arasında Avustralya Astronomi Gözlemevi (AAO) tarafından yürütülen bu anket 500.000 yıldızın konumlarını, mesafelerini, radyal hızlarını ve spektrumlarını ölçtü.
Bu yıldızların 200.000'inden fazlası Gaia tarafından da gözlemlendi ve bunlar hakkındaki bilgiler ilk veri sürümüne dahil edildi. Çalışmalarında açıkladıkları gibi, Astrofizik Mektuplar Dergisi Kasım 2016'da bunu, bu yıldızların galaksinin merkezini (Güneş'e göre) yörünge hızlarını incelemek için kullandılar ve bu süreçte nispi hızlarında belirgin bir dağılım olduğunu keşfettiler.
Kısacası, Güneşimiz Samanyolu'nun merkezinde 240 km / s (149 mi / s) veya 864.000 km / s (536.865 mph) hızla hareket eder. Doğal olarak, 200.000'den fazla adayın bazıları daha hızlı veya daha yavaş hareket ediyordu. Ancak bazıları için, bu yıldızların “Galaktik çekirdekten geçerken kaotik, halo tipi yörüngelere” dağılmalarıyla ilişkilendirdikleri belirgin bir açısal momentum yoktu.
Hunt'ın Dunlap Enstitüsü basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Sıfır açısal momentuma çok yakın olan yıldızlar, orada bulunan aşırı yerçekimi kuvvetlerinden güçlü bir şekilde etkilenecekleri Galaktik merkeze daldı. Bu onları kaotik yörüngelere saçarak Galaktik düzlemin çok üstüne ve Güneş mahallesinden uzağa götürecekti ... Yakındaki yıldızların Galaksimizin etrafında Güneş'e göre dönme hızını ölçerek, belirli bir negatifi olan yıldız eksikliğini gözlemleyebiliriz. Göreceli hız. Ve bu düşüşün 0 km / saniyeye karşılık geldiğini bildiğimiz için bize ne kadar hızlı hareket ettiğimizi söylüyor. ”
Bir sonraki adım, bu bilgileri gökadamızın merkezinde olduğuna inanılan süper kütleli kara delik olan Yay A * 'nın uygun hareket hesaplamaları ile birleştirmekti. Arka plan nesnelerine göre hareketini düzelttikten sonra, dünyanın galaksinin merkezine olan mesafesini etkili bir şekilde üçgenleştirebildiler. Bundan, 7.6 ila 8.2 kpc arasında rafine bir tahmini mesafe elde ettiler - bu da yaklaşık 24.788 ila 26.745 ışık yılına kadar çıkıyor.
Bu çalışma, çalışmanın ortak yazarları olan Toronto Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Bölümünün şu anki başkanı Prof. Ray Calberg tarafından yürütülen önceki çalışmalara dayanmaktadır. Yıllar önce, o ve York Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü'nden Prof. Kimmo Innanen, Samanyolu'nun 400 yıldızından radyal hız ölçümü kullanarak benzer bir çalışma yürüttü.
Ancak, Gaia gözlemevinden veriler ekleyerek, UofT ekibi çok daha kapsamlı bir veri seti elde edebildi ve galaktik merkeze olan mesafeyi önemli ölçüde daraltabildi. Ve bu sadece Gaia misyonu tarafından yayınlanan ilk verilere dayanıyordu. İleriye baktığımızda Hunt, daha fazla veri bülteninin ekibinin ve diğer gökbilimcilerin hesaplamalarını daha da hassaslaştırmasını sağlayacağını öngörüyor.
“Gaia'nın 2017'nin sonundaki son sürümü, Güneş'in hızı ölçümümüzün hassasiyetini yaklaşık bir km / sn'ye çıkarmamızı sağlamalı,” dedi ve bu da “ Galaktik merkez. ”
Yeni nesil uzay teleskopları ve gözlemevleri konuşlandırıldıkça, bize Evrenimiz hakkında çok sayıda yeni bilgi vermelerini bekleyebiliriz. Ve bundan, gökbilimcilerin ve astrofizikçilerin bir dizi çözülmemiş kozmolojik soruya ışık tutmaya başlamasını bekleyebiliriz.
