Le posizioni del nostro sistema solare e di W3OH nella nostra galassia. Immagine di credito: Max Planck Society Clicca per ingrandire
Il braccio a spirale di Perseo, il braccio a spirale più vicino nella Via Lattea al di fuori dell'orbita del Sole, si trova a metà della Terra, come suggerito da alcuni risultati precedenti. Un team internazionale di astronomi, tra cui scienziati del Max-Planck-Institut f ?? bf? R Radioastronomie (MPIfR), ha recentemente ottenuto la misurazione della distanza più accurata di sempre rispetto al braccio Perseus. Ciò è stato fatto utilizzando una vasta gamma di radiotelescopi negli Stati Uniti chiamati Very Long Baseline Array, osservando punti molto luminosi all'interno di nuvole di gas che contengono alcool metilico nel materiale placentare che circonda una stella di nuova formazione chiamata W3OH.
Il dottor Xu Ye, un astronomo dell'Osservatorio di Shanghai che ora lavora presso il Max-Planck-Institut f ?? bf? R Radioastronomie e uno dei membri del team internazionale che ha effettuato le misurazioni, ha dichiarato che "abbiamo misurato la distanza dal più semplice e il metodo più diretto in astronomia - essenzialmente la tecnica usata dai geometri chiamata triangolazione ". In particolare, il team ha usato il punto di vista mutevole della Terra mentre orbita attorno al Sole per formare una gamba di un triangolo. Misurando il cambiamento nella posizione apparente di una sorgente, potevano calcolare la distanza della sorgente con una semplice trigonometria (risultando in 6357 bf? 130 anni luce).
Questo risultato risolve il problema di vecchia data della distanza da questo braccio a spirale. In passato, diversi metodi di misurazione della distanza non erano d'accordo per più di un fattore 2. Il prof. Karl Menten, un altro membro del team, afferma che “ciò conferma le distanze in base all'apparente luminosità delle giovani stelle ma non è d'accordo con le distanze basate su un modello della rotazione della Via Lattea. Il motivo della discrepanza è che le giovani stelle nel braccio a spirale di Perseo hanno movimenti inaspettatamente grandi. "
Gli astronomi hanno scoperto che la giovane stella non si muove in un'orbita circolare attorno alla Via Lattea, ma si discosta del 10% dalla circolare. Sta ruotando più lentamente e "cade" verso il centro della Via Lattea. Il membro del team Zheng Xing-Wu dell'Università di Nanchino sottolinea che "la spiegazione più semplice è che la nuvola di gas da cui si è formata la stella è stata attratta gravitazionalmente dall'eccesso di massa di materiale nel braccio a spirale di Perseo".
"Studi come il nostro sono i primi passi per mappare accuratamente la Via Lattea", afferma il dott. Mark Reid, un membro del team del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian. "Abbiamo stabilito che il radiotelescopio che abbiamo usato, Very Long Baseline Array, è in grado di misurare distanze con una precisione senza precedenti, quasi un fattore 100 volte migliore di quanto precedentemente realizzato." Per avere un'idea di questa misurazione, è possibile visualizzare una persona in piedi sulla luna, con una torcia in mano tesa. Lasciala girare su se stessa come una pattinatrice sul ghiaccio, ma facendo una sola svolta nel corso di un anno. La misurazione VLBA equivale a misurare il movimento della torcia con un'accuratezza paragonabile alle dimensioni della torcia.
La tecnica utilizzata è Very Long Baseline Interferometry (VLBI), in cui le osservazioni fatte con molti telescopi sono combinate per ottenere la risoluzione di un telescopio straordinariamente grande quasi delle dimensioni della Terra. I telescopi VLBA si estendono dalle Hawaii sugli Stati Uniti continentali fino all'Isola Vergine di St. Croix, producendo la risoluzione di un telescopio di 8000 km di diametro. Sebbene il VLBA abbia una risoluzione estremamente elevata, richiede sorgenti radio estremamente luminose e molto compatte come i maser per tali misurazioni (un maser è l'equivalente a microonde di un laser.) Insieme all'acqua, il metanolo è la molecola di maser più diffusa trovata nelle stelle- formando regioni. La linea spettrale del metanolo utilizzata per il presente esperimento è stata scoperta nel corso della tesi del Prof. Menten negli anni '80. Nel 1988, mentre lavorava con il dottor Reid, condussero le prime osservazioni VLBI sui masers metanolo; l'obiettivo allora era anche W3OH. "Già allora sognavamo osservazioni come questa", afferma Menten.
In effetti simili osservazioni VLBA sono state fatte anche su mascheratori d'acqua in W3OH. Questo sforzo, guidato dal Kazuya Hachisuka del MPIfR, ha prodotto una distanza simile ai masers del metanolo. “Una splendida conferma!” dice Hachisuka. Il suo team comprende anche Reid e Menten e numerosi scienziati giapponesi.
Le osservazioni sul metanolo sono solo l'inizio di un progetto su larga scala che Reid e Menten hanno avviato. Determinerà le distanze e i movimenti dei maestri del metanolo in tutta la Via Lattea. È stato concesso un ampio blocco di tempo di osservazione VLBA. Oltre ai movimenti sul cielo, queste osservazioni producono anche la velocità della stella verso o lontano dall'osservatore misurando lo spostamento Doppler delle linee del metanolo. I movimenti tridimensionali che ne conseguono offriranno vincoli unici non solo sulla rotazione della Via Lattea, ma anche sulla distribuzione della Materia Oscura invisibile che è postulata per circondarla.
Mentre il metodo - semplice trigonometria - suona di base, la trasformazione in risultati pratici richiede una comprensione completa del VLBA e di tutti gli aspetti delle osservazioni, compresa una modellizzazione approfondita dell'atmosfera terrestre che influenza le onde radio in arrivo. Il dottor Reid ha dedicato molti anni della sua vita a raggiungere il punto in cui programmi come questo possono essere eseguiti.
Nel corso degli anni, questo sforzo veramente internazionale è stato supportato da un premio per la ricerca assegnato al Dr. Reid dalla Fondazione Alexander von Humboldt. La cooperazione con l'Osservatorio di Shanghai è supportata da un programma congiunto della Max Planck Society, dell'Accademia cinese delle scienze e del Programma visitatori della Smithsonian Institution.
Fonte originale: Max Planck Society
