Các nhà thiên văn sử dụng thị sai để đo trực tiếp khoảng cách đến khu vực hình thành sao ở phía đối diện thiên hà Milky Way của chúng ta, gần gấp đôi kỷ lục khoảng cách trước đó.
Khái niệm nghệ sĩ của các nhà thiên văn học về đo lường trực tiếp mới, nhìn qua trung tâm Milky Way, đến phía xa của thiên hà của chúng ta. Hình ảnh qua Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; Robert Hurt, NASA.
Chúng ta có thể nhìn hàng tỷ năm ánh sáng trong không gian và ước tính khoảng cách đến các thiên hà xa xôi thông qua các dịch chuyển đỏ của chúng, nhưng thẳng thắn đo lường khó hơn. Tuy nhiên, các nhà thiên văn học ngày càng giỏi hơn trong các phép đo trực tiếp, và hôm nay (ngày 12 tháng 10 năm 2017) họ tuyên bố họ đã sử dụng Mảng đường cơ sở rất dài (VLBA) để có được phép đo trực tiếp đến khu vực hình thành sao ở phía đối diện dải Ngân hà của chúng ta Đường. Nó rất ấn tượng và các nhà thiên văn học này cho biết thành tích của họ gần gấp đôi kỷ lục trước đó về đo khoảng cách trong thiên hà. Alberto Sanna, thuộc Viện thiên văn vô tuyến Max-Planck (MP IfR) ở Đức cho biết trong một tuyên bố:
Điều này có nghĩa là, bằng cách sử dụng VLBA, giờ đây chúng ta có thể lập bản đồ chính xác toàn bộ phạm vi của thiên hà của chúng ta.
Các nhà thiên văn học này đã đo khoảng cách hơn 66.000 năm ánh sáng đến một khu vực hình thành sao gọi là G007.47 + 00.05 ở phía đối diện dải Ngân hà từ mặt trời của chúng ta. Khu vực này nằm quá xa trung tâm thiên hà, nơi cách xa 27.000 năm ánh sáng. Kỷ lục trước đây về phép đo thị sai là khoảng 36.000 năm ánh sáng. Sanna nói:
Hầu hết các ngôi sao và khí trong thiên hà của chúng ta đều nằm trong khoảng cách mới được đo từ mặt trời này. Với VLBA, giờ đây chúng ta có khả năng đo đủ khoảng cách để theo dõi chính xác các nhánh xoắn ốc của thiên hà và tìm hiểu hình dạng thực sự của chúng.
Và điều đó thật thú vị! Nó giống như lần đầu tiên nhìn vào chính mình trong gương.
Xem lớn hơn. | Khái niệm nghệ sĩ này mô tả hình dạng của thiên hà Milky Way của chúng ta, vào năm 2015, khi được thông báo rằng một nghiên cứu mới cho thấy 4 nhánh xoắn ốc cho Dải Ngân hà. Được trang bị khả năng mới để thực hiện các phép đo trực tiếp trên khoảng cách lớn trong thiên hà, các nhà thiên văn học trong tương lai sẽ có thể điền vào - có thể thay đổi - nhiều chi tiết. Hình ảnh qua NASA / JPL-Caltech / R. Làm tổn thương (SSC / Caltech)
Các tuyên bố của các nhà thiên văn học đã giải thích:
Các phép đo khoảng cách là rất quan trọng để hiểu cấu trúc của Dải Ngân hà. Hầu hết các vật liệu thiên hà của chúng ta, bao gồm chủ yếu là các ngôi sao, khí và bụi, nằm trong một đĩa phẳng, trong đó hệ mặt trời của chúng ta được nhúng vào. Bởi vì chúng ta có thể nhìn thấy thiên hà của chúng ta trực diện, nên cấu trúc của nó, bao gồm cả hình dạng của các nhánh xoắn ốc của nó, chỉ có thể được ánh xạ bằng cách đo khoảng cách đến các vật thể ở nơi khác trong thiên hà.
Các nhà thiên văn học đã sử dụng một kỹ thuật tìm khoảng cách được tôn vinh theo thời gian - thị sai lượng giác - lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1838 để đo khoảng cách đến một ngôi sao. Nếu bạn muốn hiểu thị sai, hãy giữ một ngón tay trước mũi và nhắm mắt trước, sau đó là mắt kia. Bạn sẽ thấy ngón tay của mình xuất hiện để thay đổi đối với các đối tượng nền. Theo cách tương tự, các nhà thiên văn học có thể thấy sự thay đổi vị trí của các ngôi sao từ một phía của quỹ đạo Trái đất sang một mặt khác. Sau đó, họ có thể sử dụng lượng giác để tính khoảng cách các ngôi sao. Kỹ thuật này cho phép các nhà thiên văn học trong những năm 1800 bắt đầu đo khoảng cách đến các ngôi sao gần đó. Do đó, thị sai là một trong những công cụ đầu tiên được sử dụng bởi các nhà thiên văn học cuối cùng dẫn đến bức tranh vũ trụ hiện đại của chúng ta.
Tuy nhiên, với thị sai, ban đầu, chỉ có thể đo được khoảng cách sao gần nhất. Điều đó bởi vì, khoảng cách càng lớn, sự thay đổi quan sát càng nhỏ. Theo thời gian, với các công nghệ tiến bộ, các nhà thiên văn học đã có thể sử dụng thị sai để đo trực tiếp khoảng cách ngày càng lớn hơn. Để đo chiều rộng của Dải Ngân hà, họ đã sử dụng VLBA trên toàn lục địa. Hệ thống kính viễn vọng vô tuyến này bao gồm 10 ăng ten đĩa được phân phối trên khắp Bắc Mỹ, Hawaii và Caribbean.
Nó có khả năng đo các góc cực nhỏ liên quan đến khoảng cách lớn. Trong trường hợp này, các nhà thiên văn học cho biết:
Số đo này gần bằng với kích thước góc của một quả bóng chày trên mặt trăng.
Các quan sát VLBA đã đo khoảng cách đến một khu vực nơi các ngôi sao mới đang được hình thành. Các vùng như vậy bao gồm các khu vực nơi các phân tử nước và metanol đóng vai trò là bộ khuếch đại tự nhiên của tín hiệu vô tuyến - masers, tương đương sóng vô tuyến của laser đối với sóng ánh sáng. Hiệu ứng này làm cho tín hiệu vô tuyến sáng và dễ quan sát bằng kính viễn vọng vô tuyến. Karl Menten tại MP IfR nhận xét:
Dải Ngân hà có hàng trăm khu vực hình thành sao như vậy bao gồm các thợ xây, vì vậy chúng tôi có rất nhiều ‘mileposts để sử dụng cho dự án lập bản đồ của mình, nhưng khu vực này rất đặc biệt. Chúng tôi nhìn khắp con đường qua Dải Ngân hà, qua trung tâm của nó, đi ra phía bên kia.
Các nhà thiên văn học cho biết mục tiêu của họ là tiết lộ thiên hà của chúng ta trông như thế nào nếu chúng ta có thể rời khỏi nó, đi ra ngoài có lẽ một triệu năm ánh sáng và nhìn trực diện, thay vì dọc theo mặt phẳng của đĩa. Nhiệm vụ này sẽ đòi hỏi nhiều quan sát hơn và nhiều công việc cần thiết, nhưng, các nhà khoa học cho biết, các công cụ cho công việc hiện đang có trong tay. Mark Reid thuộc Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CFA) dự đoán:
Trong vòng 10 năm tới, chúng ta sẽ có một bức tranh khá hoàn chỉnh.
Nghệ sĩ minh họa về kỹ thuật thị sai được sử dụng để xác định khoảng cách bằng cách đo góc dịch chuyển rõ ràng ở vị trí đối tượng, khi nhìn từ các mặt đối diện của quỹ đạo Trái đất quanh mặt trời. Hình ảnh qua Bill Saxton, NRAO / AUI / NSF; Robert Hurt, NASA.
Điểm mấu chốt: Các nhà thiên văn học đã sử dụng thị sai để có được phép đo trực tiếp qua trung tâm thiên hà của chúng ta, đến phía xa của Dải Ngân hà.
Nguồn: Bản đồ cấu trúc xoắn ốc ở phía xa của dải ngân hà, đường Alberto Sanna, Mark J. Reid, Thomas M. Dame, Karl M. Menten & Andreas Brunthaler, ngày 13 tháng 10 năm 2017, Khoa học.