Наша собственная галактика долгое время считалась «младшей сестрой» колоссальной Туманности Андромеды. Но свежие данные позволяют пересмотреть эти взгляды: Млечный Путь оказывается примерно вдвое больше, чем полагали до сих пор.

Исследование, представленное недавно, требует коренного пересмотра наших представлений о собственном «доме» во Вселенной: по новым данным, Млечный Путь примерно в 1,5 раза тяжелее, чем считалось (масса его примерно равняется массе Туманности Андромеды), а скорость вращения — более, чем на 160 тыс. км/ч быстрее. Один из авторов работы Марк Рейд (Mark Reid) заметил: «Больше нет причин считать Млечный Путь младшим партнером галактики Андромеды». Солнечная система расположена в 28 тыс. световых лет от центра галактики. Исходя из новых данных можно подсчитать, что скорость полета Солнца и его планет в пространстве составляет аж 965 тыс. км/ч — так что пристегните ремни!

Эта медаль, впрочем, имеет и обратную сторону: обладая большей массой, Млечный Путь обладает и бОльшим гравитационным притяжением, что увеличивает шансы на будущую катастрофу, когда наша галактика столкнется с Туманностью Андромеды. О возможности такого столкновения мы уже рассказывали — и писали о том, что будет в этом случае с Солнечной системой («Встреча в верхах»).

В работе ученые использовали массив радиотелескопов VLBA с тем, чтобы уточнить имеющиеся карты Млечного Пути. Длительное исследование позволило провести съемку с беспрецедентным разрешением и самым тщательным образом оценить расстояния между различными объектами в пределах галактики и скорости их движения.

По всему Млечному Пути ученые наблюдали области активного звездообразования. В этих регионах происходит естественное усиление радиоизлучения плотными скоплениями газа. Такие области, называемые «космические мазеры», служат хорошими «маячками» для работы радиотелескопов вроде VLBA. Повторяя наблюдение за этими «маячками» в те периоды времени, когда Земля находится на противоположных точках своей орбиты в движении вокруг Солнца, астрономы смогли зафиксировать крохотное смещение в их положении на фоне более отдаленных объектов. Это и дало им материал для последующих расчетов.

Один из участников исследования, немецкий астроном Карл Ментен (Karl Menten) говорит: «Новые наблюдения, сделанные с помощью VLBA, предлагают высокоточные и прямые измерения расстояний и скоростей движения объектов Млечного Пути. В отличие от более ранних работ, мы не использовали косвенных, теоретически предположенных зависимостей — таких, как зависимость светимости от расстояния. Все измерения проведены непосредственно на основе геометрических выкладок».

Каково же было удивление ученых, когда выяснилось, что их прямые измерения привели к существенно отличному от предыдущих исследований результату! В некоторых случая разница достигала 100%. А с учетом того, что «космические мазеры» служат «маркерами» спиральных рукавов нашей галактики, у них получилась совсем иная — современная и более точная — модель структуры Млечного Пути.

«Поскольку мы находимся внутри самой галактики, — добавляет Ментен, — оказывается не так-то просто распознать ее структуру. Если в случае с другой галактикой мы просто можем взглянуть на нее и увидеть строение, здесь такое не получится. Карту млечного пути приходится составлять по различным данным».

Точность телескопов VLBA так высока, что они позволяют устанавливать скорость движения в трех измерениях: смещение по одной плоскости наблюдается примерно так, как описано выше, а изменение частоты радиоизлучения позволяет определять скорость движения в перпендикулярной плоскости. В итоге ученые смогли получить полную трехмерную картину движения объектов в интересующих их регионах. Оказалось, что большинство из них (а это были области, где идет активный процесс образования молодых звезд) вращаются вокруг центра галактики не по округлым, как считалось, а по эллиптическим орбитам, и скорость их движения медленней, чем у других областей галактики. Такое движение способствует поддержанию спиральной структуры Млечного Пути в целом.

Измерения показали также, что в нашей галактике не 2, а целых 4 спиральных рукава, где в густых облаках межзвездного газа и пыли идет формирование звезд. Вместе с предыдущими данными, полученными орбитальным телескопом Spitzer, это позволяет сказать, что более старые звезды Млечного Пути собираются, по большей части, в двух спиральных рукавах. Это, в свою очередь, ставит вопрос о том, почему в других рукавах их значительно меньше. Ответа на него пока что нет.

По пресс-релизу Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics