Молекулярный газ раскрасил Млечный Путь
Швейцарские ученые впервые сумели увидеть, как выглядит наша Галактика со стороны. Оказалось, она по своей структуре довольно причудливая. В ней есть два спиральных рукава во внутренней области, перемычка и еще четыре рукава во внешних областях.
Знаете, какую планету Солнечной системы открыли шестой по счету? Никогда не угадаете. На самом деле – Землю. Еще в античности люди знали Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Но на то, чтобы догадаться, что тот шарик, на котором мы живем – такой же бродяга, как и они (греческое слово planets и означает – бродяги), потребовались столетия, если не тысячелетия. Точно такая же ситуация с нашей Галактикой. Мы точно знаем, что мы живем в такой же спиральной галактике, как и, скажем, М31 – туманность Андромеды. Но вот карту спиральных рукавов той же М31 мы себе представляем гораздо лучше, чем нашего Млечного Пути. Мы даже не знаем, сколько у нас спиральных рукавов.
Полвека назад, в 1958 году Ян Оорт (Jan Hendrik Oort) впервые попытался выяснить форму спиральных рукавов Млечного Пути. Для этого он построил карту распределения молекулярного газа в нашей Галактике, основанную на измерениях, сделанных на волне нейтрального атомарного водорода. Его карта не включала сектор диска внешней части Млечного Пути «над» Землей, а также более крупный сектор, включающий как внешнюю, так и внутреннюю области «под» Землей. Кроме того, карта Оорта содержала много погрешностей, связанных с неправильным определением расстояний до некоторых объектов и неточностью используемой для построения газового распределения модели. В результате карта Оорта оказалась несимметрична, потому ее не удалось описать разумной моделью спирального узора. Хотя то, что атомарный водород концентрируется в спирально закрученных рукавах, было понятно уже тогда.
После этого многие ученые создавали более подробные карты, основанные на данных наблюдений как на волне атомарного водорода, так и на волне молекулы CO. Карты были как двухмерные, так и трехмерные. Большинство из них основывалось на простейших законах кругового вращения. Некоторые из этих карт содержали два спиральных рукава молекулярного газа, некоторые – четыре. Ученые так и не пришли к единому мнению, какая же из моделей более верная.
О новом исследовании в этом направлении сообщил проект астронома из ГАИШ Сергея Попова – «Астрономическая научная картинка дня» или АНКа. Исследование, выполненное под руководством швейцарца Петера Энглмайера (Peter Englmaier) из Института теоретической физики при Университете Цюриха, похоже, впервые позволяет более или менее четко хотя бы посчитать рукава в спиральном узоре нашей звездной системы. Исследование, опирающееся на распределение молекулярного СО и молекулярного водорода, показывает, что картина весьма сложная. При этом на глобальный вопрос «два или четыре» швейцарцы отвечают -- «и тем, и этим».
Судя по всему, во внутренней части нашей Галактики есть перемычка (бар), от концов которой отходят два спиральных рукава. При этом они не идут во внешние области. Скорее всего, во внешней области Млечного Пути таких рукавов четыре. Весьма возможно, что от бара отходят еще два рукава, которые как раз и разделяются на четыре во внешней части Галактики. Разные варианты спирального устройства внутренних областей Галактики уже предлагались, и в отношении нынешней работы можно спорить только о ее точности. Энглмайер, специалист по 3D-обработке данных, впервые в истории астрономии сумел «увидеть» спиральные рукава во внешней области Млечного Пути, на расстоянии более 20 килопарсек от ее центра. И это уже можно считать прорывом.
С работой швейцарской группы можно ознакомиться на сайте электронных препринтов ArXiv.Org.