天文学の分野における主要な国際プロジェクトは、私たちの銀河の構造の理解を変えることです。
19世紀の初めに、ウィリアム・パーソンズは当時巨大な望遠鏡を作りました（鏡の直径は183センチメートルでした）。それを使って、彼は2つの渦巻腕を持つ星団を観察してスケッチしました。これを現在は子持ち銀河（M51）と呼んでいます。これは、天文学者によって発見された最初の渦巻銀河であると考えられています。しかし、これは現在考慮されており、それが何であるかはまったく明確ではありませんでした-私たちの銀河の一部または独立したオブジェクト。このトピックに関する議論は、別の有名な天文学者であるエドウィンハッブルが彼らに終止符を打ち、渦潮が天の川をはるかに超えていることを証明するまで、ほぼ100年間続きました。したがって、天の川が宇宙全体であるという考えは最終的に拒否されました 。
さらに、天文学者は、私たちが同様のタイプの銀河に住んでいることを発見しました-渦巻銀河（これは一般に2つの主要なタイプの銀河の1つであり、2番目は楕円形です）。さらに、渦潮や私たちのような同じタイプの銀河でさえ、それらの構造に顕著な違いがある可能性があります。長い間、この銀河は天の川のはるかに近い類似物であると信じられていました。
この隣接する銀河NGC1300は、10万光年を超えるバーを持つ恒星の渦巻きです。
確かに、私たちの銀河の腕の数に疑問が生じました。 10年前にスピッツァー宇宙望遠鏡で撮った写真から始めると、2枚あることがわかります。そして、他の銀河の渦巻腕に集中している水素原子と一酸化炭素の電波範囲での観測は、4つの腕があることを示しています。
最近、天文学者の国際チームが天の川を内側からマッピングしようと試みました。これにより、初めてその構造の正確なモデルを構築できるようになります。これは、最新の無線望遠鏡と光学望遠鏡を使用したいくつかの大規模な科学プログラムの並行実行、および以前の観測の過程で蓄積されたデータの結果として可能になりました。
この作業の過程で天文学者が直面した2つの主な問題は、距離と塵です。一方では、天の川は非常に大きく、もう一方の端からの星からの光は、5万年の間私たちに向かって飛んでいます。そして、そのような距離では、私たちの空の隣にある2つの星のどちらが私たちに近く、どちらが遠くにあるかを理解することさえ非常に難しいことがよくあります（正確な3次元モデルを構築するために知っておく必要があること）。そして、それだけでは不十分であるかのように、星間空間は大量の塵で満たされ、地球からの観測者から（光学範囲内の）多くの遠方の物体を覆い隠します。
彼らは電波望遠鏡の助けを借りてこれらの問題を解決 しようとしています-電波は簡単に塵を通過し、銀河の円盤全体を探索してその構造の地図を作成することを可能にします。
現在、このような2つのプログラムが並行して実行されています。最初の-VERA（「超長ベースの電波干渉計を使用した電波干渉計研究」）は、日本で4つの電波望遠鏡を使用しました。 2番目のBeSSeL（The Bar And Spiral Structure Legacy）調査では、10個の望遠鏡で構成され、ハワイやニューイングランドから米国バージン諸島のサンタクルスまで、西半球の大部分をカバーする非常に長いベースラインアンテナアレイを使用します。 。望遠鏡は地球の直径とほぼ同じ大きさで配置されているため、これらのアレイは、任意の波長で動作する他の望遠鏡よりもはるかに高い角度分解能を提供できます。
若くて重い星は、マッピングの目的に最適な候補です。それらは周囲のガスをイオン化し、それを青く光らせ、したがって渦巻腕を追跡するためのビーコンになります。上記の理由により、天の川全体でこれらの天体を観測することは非常に困難です。しかし、イオン化ガスのそのような領域のすぐ近くにある水とメチルアルコール分子の電波放射を記録することは可能です。それが天文学者がすることです。その結果、彼らは視差法を使用して、私たちの銀河のさまざまな部分にある最大200個の若い熱い星の距離を測定すること ができました。得られたデータは天の川の約3分の1をカバーし、銀河の構造の4つの腕を特定することを可能にしました。
同じマップは、太陽がローカルアームと呼ばれる5番目のオブジェクトの非常に近くにあることも示しています。これは、スパイラルアームの孤立した断片のように見えます（以前考えられていたように、アームの1つにある微細構造だけではありません）。 。
結果として得られたモデルに基づいて、その著者は、太陽から銀河の中心までの距離を8150±150パーセク（または26.6千光年）と推定しました 。これは、2010年に国際天文学連合が推奨した8.5千パーセクの値よりも小さい値です。また、彼らの計算によれば、天の川は236 km / sの速度で回転し、太陽は2億1,200万年ごとに天の川の中心を中心に回転していることがわかりました。
また、このモデルは、銀河内の太陽系の位置をより正確に決定することを可能にしました。この部分が平らでかなり薄いという事実は長い間知られていました。しかし、この飛行機に対する太陽の位置の問題は物議を醸すままです。以前のコンセンサスは、この平面の中心から82光年であるというものでした。新しいモデルでは、この距離が4分の1に短縮されます。さて、 太陽はほぼ厳密に銀河円盤の中心面にありますが、その中心から遠く、半径の3分の2の距離にあります。
得られたデータの量にもかかわらず、研究の著者は、答えよりもはるかに多くの質問があることを認めています。たとえば、一般的に渦巻腕がどのように見えるか。または、天の川の正確な年代は何であり、それを確立することは可能ですか（現代の宇宙論によれば、銀河の形成過程は段階的であり、数十億年にわたって伸び、原始銀河は再び融合して分離したので、そうではありません出発点として何を取るべきかを明確にします）。
天の川の3Dマップのさらなる改良に関しては、次のステップは2つの新しいメガセンシングプロジェクトの実装で 始まります-アフリカのスクエアキロメートルアレイ電波望遠鏡システムと北米の次世代スーパーラージアンテナアレイ。
サイエンティフィックアメリカンから適応