V roku 2013 Európska vesmírna agentúra nasadila dlho očakávané vesmírne observatórium Gaia. Ako jedna z mála vesmírnych observatórií budúcej generácie, ktoré sa objavia pred koncom desaťročia, strávila táto misia posledných niekoľko rokov katalogizáciou viac ako miliardy astronomických objektov. Na základe týchto údajov astronómovia a astrofyzici dúfajú, že vytvoria najväčšiu a najpresnejšiu 3D mapu Mliečnej dráhy.
Hoci je takmer na konci svojej misie, väčšina jej najskorších informácií stále prináša ovocie. Napríklad pomocou počiatočného zverejnenia údajov misie sa tímu astrofyzikov z University of Toronto podarilo vypočítať rýchlosť, ktorou Slnko obieha mliečnu cestu. Z toho dokázali po prvýkrát získať presný odhad vzdialenosti medzi našim Slnkom a stredom galaxie.
Astronómovia si už nejaký čas nie sú istí, do akej miery je naša slnečná sústava vzdialená od stredu našej galaxie. Veľa z toho súvisí s tým, že nie je možné naň priamo pozerať, a to z dôvodu kombinácie faktorov (t. J. Perspektívy, veľkosti našej galaxie a bariér viditeľnosti). Výsledkom je, že od roku 2000 sa oficiálne odhady pohybovali medzi 7,2 a 8,8 kiloparsekmi (~ 23 483 až 28 700 svetelných rokov).
Kvôli štúdiu tím, ktorý viedol Jason Hunt, spolupracovník Dunlap na Dunlapovom inštitúte pre astronómiu a astrofyziku na University of Toronto, spojil počiatočné vydanie Gaie s údajmi z experimentu RAdial Velocity Experiment (RAVE). Tento prieskum, ktorý v rokoch 2003 až 2013 uskutočnilo austrálske astronomické observatórium (AAO), meral polohy, vzdialenosti, radiálne rýchlosti a spektrá 500 000 hviezd.
Viac ako 200 000 týchto hviezd bolo tiež pozorovaných spoločnosťou Gaia a informácie o nich boli zahrnuté do jej pôvodného vydania údajov. Ako vysvetľujú vo svojej štúdii, ktorá bola uverejnená v Žurnál astrofyzikálnych listov v novembri 2016 to použili na skúmanie rýchlostí, ktorými tieto hviezdy obiehajú okolo stredu galaxie (vzhľadom k Slnku) a pri tomto postupe zistili, že v ich relatívnych rýchlostiach bolo zjavné rozdelenie.
Stručne povedané, naše Slnko sa pohybuje okolo centra Mliečnej dráhy rýchlosťou 240 km / s (149 mi / s) alebo 864 000 km / h (536,865 mph). Niektorí z viac ako 200 000 kandidátov sa samozrejme pohybovali rýchlejšie alebo pomalšie. Pre niektorých však nebol zjavný moment hybnosti, ktorý pripisovali tomu, že sa tieto hviezdy rozptyľovali na „chaotické dráhy obiehajúce halo, keď prechádzajú galaktickým jadrom“.
Ako Hunt vysvetlil v tlačovej správe Dunlap Institute:
„Hviezdy s veľmi blízkou nulovou uhlovou hybnosťou by sa vrhli do galaktického centra, kde by ich silne ovplyvnili extrémne gravitačné sily, ktoré sú tu. Toto by ich rozptýlilo na chaotické obežné dráhy, ktoré by ich vzali ďaleko nad galaktickú rovinu a preč od slnečného susedstva ... Meraním rýchlosti, s ktorou sa hviezdy v okolí otáčajú okolo našej Galaxie vzhľadom na Slnko, môžeme pozorovať nedostatok hviezd so špecifickým negatívnym relatívna rýchlosť. A pretože vieme, že tento pokles zodpovedá 0 km / s, potom nám hovorí, ako rýchlo sa pohybujeme. “
Ďalším krokom bolo skombinovať tieto informácie so správnymi výpočtami pohybu Strelca A * - superhmotnej čiernej diery, ktorá sa považuje za stred našej galaxie. Po korekcii na svoj pohyb vzhľadom na objekty v pozadí dokázali efektívne triangulovať vzdialenosť Zeme od stredu galaxie. Z toho odvodili spresnenú vzdialenosť odhadu 7,6 až 8,2 kpc - čo je asi 24 788 až 26 745 svetelných rokov.
Táto štúdia nadväzuje na predchádzajúcu prácu, ktorú vykonali spoluautori štúdie - Prof. Ray Calberg, súčasný predseda Katedry astronómie a astrofyziky na University of Toronto. Pred rokmi on a prof. Kimmo Innanen z Katedry fyziky a astronómie na York University uskutočnili podobnú štúdiu pomocou merania radiálnej rýchlosti od 400 hviezd Mliečnej dráhy.
Vďaka začleneniu údajov z observatória Gaia bol tím UofT schopný získať omnoho komplexnejší súbor údajov a značne znížiť vzdialenosť do galaktického centra. A to bolo založené iba na pôvodných údajoch zverejnených misiou Gaia. Pri pohľade do budúcnosti Hunt očakáva, že ďalšie zverejňovanie údajov umožní jeho tímu a ďalším astronómom vylepšiť svoje výpočty ešte viac.
„Konečné vydanie Gaie na konci roku 2017 by nám malo umožniť zvýšiť presnosť nášho merania rýchlosti Slnka na približne jeden km / s,“ povedal, „čo zase výrazne zvýši presnosť nášho merania našej vzdialenosti od Galaktické centrum. “
S nasadením ďalších kozmických ďalekohľadov a observatórií budúcej generácie môžeme očakávať, že nám poskytnú množstvo nových informácií o našom vesmíre. Z toho môžeme očakávať, že astronómovia a astrofyzici začnú svietiť na množstvo nevyriešených kozmologických otázok.
