ساختار سه‌بعدی راه‌شیری که بااستفاده از فاصله ستارگان درخشان قیفاووسی تهیه شده است. تهیه‌کننده: جان اسکوران (Jan Skowron/OGLE)، رصدخانه نجومی دانشگاه ورشو.

بااستفاده‌از نقشه‌ی ستارگانِ (متغیر) درخشان و تپنده قیفاووسی، شکل تاب‌دار راه‌شیری به‌صورت سه‌بعدی نشان داده شده است.

این نقشه، ‌دقیق‌ترین نقشه‌ای است که تاکنون فقط بااستفاده‌از فواصل مستقیم ستارگان تکی از کهکشان تهیه شده است. بهترین نقشه‌هایی که تاکنون از راه‌شیری داشتیم از اندازه‌گیری‌های غیرمستقیم، براساس رصد گازهای ستاره‌ای در یک جهت فرضی و ساختارهای مشاهده‌شده در دیگر کهکشان‌ها، استفاده کرده‌است. آخرین نمودار در تاریخ ۲ آگوست در مجله ساینس (Science) منتشر شده است.

گروهی در دانشگاه ورشو بااستفاده‌از تلسکوپ Optical Gravitational Lensing Experiment در رصدخانه لاس‌کامپاناس در شیلی مکان و فاصله ستارگان ابرغول موسوم به قیفاووسی را اندازه‌گیری کردند، برنامه‌ای که طی آن تعداد ستاره‌های قیفاووسی شناخته‌شده در راه‌شیری به دو برابر افزایش یافت. تهیه نقشه پیگیری فاصله‌های بازوهای مارپیچی راه‌شیری نشان داد که چطور پیچ‌وتاب صفحه کهکشانی در دورترین قسمتی که به آن دست یافته‌اند، باعث شده وقتی از لبه به کهکشان نگاه کنیم آن را به‌شکل حرف S ببینیم. محققان ۲۴۳۱ ستاره قیفاووسی را طی شش سال بررسی کردند. گروه برای اندازه‌گیری فاصله این ستاره‌ها، که ممکن است تا ۱۰۰هزار برابر درخشان‌تر از خورشید باشند، بزرگی و دمای تپش‌های (پالس‌های) آنها را اندازه‌گیری کردند. هر چه تپش ستاره کندتر باشد، درخشان‌تر است، رابطه‌ای که می‌توان از آن برای محاسبه درخشندگی واقعی ستاره استفاده کرد. این مقدار را می‌توان با سطح درخشندگی ظاهری آنها، که از زمین محاسبه می‌شود، مقایسه کرد تا فاصله آنها مشخص شود.

همچنین ویژگی‌های این نقشه سه‌بعدی به اخترشناسان کمک می‌کند تا بفهمند راه‌شیری چطور گسترده شده است. مثلا نقشه نشان داده است که ستاره‌های با سن مشابه در قوسی باریک جمع شده‌اند. گروه با مقایسه این رصدها و شبیه‌سازی‌ها نتیجه گرفت که چنین خوشه‌هایی می‌توانند توضیح دهند که آیا دسته‌ای از ستارگان که حدودا در یک زمان و مکان تشکیل شده‌اند با گذشت زمان پخش شده‌اند، چرا که سرعت چرخش آنها به دور مرکز کهکشان با سرعت چرخش بازوهای مارپیچی فرق دارد.

نویسنده: الیزابت گیبنی (Elizabeth Gibney)

مراجع:

Skowron, D. M. et al. Science 365, 478–482 (2019).