De fleste lærebøger lærer, at vores galakse, Mælkevejen, ligner en flad spiral med flere fremtrædende arme, der spinder ud fra midten. Men et nyt, detaljeret 3D-kort over galaksen sætter et twist i dette billede, bogstaveligt talt. Det viser sig, at galaksen ikke er en flad pandekage, men fordrejet med kanterne, der krøller sig over og under det galaktiske plan.
At få et reelt kig på vores egen galakse er dybest set umuligt. Indtil videre har vores fjerneste rumprober næppe forladt vores eget solsystem og vil sandsynligvis aldrig forlade galaksen for at fange et billede fra en afstand. Så astronomer er nødt til at stole på modellering for at finde ud af ting ved hjælp af de teleskoper og instrumenter, vi har. Det er vanskeligt, fordi Jorden er parkeret i en lille spiralarm ca. 26.000 fra det galaktiske centrum, hvilket gør det svært at tage det store billede.
Elizabeth Gibney at Nature rapporterer, at før de undersøgelser anvendte de bedste kort over Mælkevejen, som er omkring 120.000 lysår i diameter, indirekte målinger, som tælling af stjerner og ekstrapolering af oplysninger fra andre nærliggende spiralgalakser, som vi kan se. Men til denne undersøgelse brugte forskere fra Warszawa Universitet det optiske gravitationslinseringseksperiment-teleskop ved Las Campanas Observatorium i Chile til at analysere Cepheids, en gruppe stjerner, der lyser og dæmpes på en forudsigelig cyklus, direkte med måling af deres afstand.
I løbet af seks år katalogiserede holdet 2.341 Cepheider, der strækkede sig over galaksen og tog 206.726 billeder af stjernerne. Når man observerer stjerner fra Jorden, er det nogle gange svært at vide, hvor lyse de virkelig er. En superlys lys stjerne, der er meget langt væk, kan se mørk ud. Men forskere ved, at jo langsommere en Cepheid-stjerne pulserer, jo lysere er den virkelig, hvilket giver dem mulighed for at beregne dens sande eller iboende lysstyrke. Ved at sammenligne stjernens lysstyrkeniveau med dens tilsyneladende lysstyrke fra Jorden, var forskerne i stand til at bestemme afstanden og den tredimensionelle placering af hver Cepheid med mere end 95 procent nøjagtighed. Ved hjælp af disse datapunkter plottede de posituren til Cepheiderne i hele galaksen og skabte et strukturelt kort. Undersøgelsen vises i tidsskriftet Science .
Forskere, der bruger andre teknikker, har antaget, at Mælkevejen er fordrejet, og at galaksen faktisk blusser ved kanterne. Tæt på det galaktiske centrum er det omkring 500 lysår bredt. I kanterne er det omkring 3.000 lysår tykke. Denne nye visualisering bekræfter, at fordrejning og blusse og viser, at de er temmelig betydningsfulde.
”Hvis vi kunne se vores galakse fra siden, ville vi tydeligt se dens varp, ” fortæller studieleder Dorota Skowron til George Dvorsky på Gizmodo . ”Stjerner, der er 60.000 lysår væk fra Mælkevejens centrum, er så langt som 5.000 lysår over eller under det galaktiske plan. Dette er en stor procentdel. ”
Så hvorfor er vores galakse slags snoet? Nadia Drake ved National Geographic rapporterer, at skæve spiralgalakser ikke er usædvanlige, og astronomer har katalogiseret mange, inklusive Mælkevejens tvillingesøstergalakse Andromeda. Nicola Davis hos The Guardian rapporterer, at så meget som halvdelen af galakserne i universet har en vis grad af vridning, men Mælkevejens vendinger er større end gennemsnittet.
Det er ikke helt klart, hvad der krøllede vores kanter, men forskere har mistanke om, at det har at gøre med interaktioner mellem galakserne i den lokale gruppe, flere dusin galakser og dværggalakser samlet inden for 10 millioner lysår fra Mælkevejen. ”Vi tror, at varpen kan være forårsaget af interaktioner med satellitgalakser, ” fortæller Skowron til Drake. "Andre ideer peger på interaktioner med intergalaktisk gas eller mørkt stof."
De nye data giver muligvis også en vis indsigt i, hvordan galaksen udviklede sig. Forskerne identificerede tre pletter af Cepheids, der kun er 20 millioner til 260 millioner år gamle, blotte babyer sammenlignet med de ældste stjerner i galaksen, som er 10 til 13 milliarder år gamle. The Guardian's Davis rapporterer, at de yngste stjerner er tættere på det galaktiske centrum, mens de ældre er længere ude i spiralarmene. Det er muligt, at interaktion med en forbipasserende dværggalakse kunne have fået dem til at pop til eksistens. Computersimuleringer viser, at for at skabe det mønster, de findes i, måtte en slags stjernedannende begivenheder forekomme for 64 millioner, 113 millioner og 175 millioner år siden.
Xiaodian Chen fra de nationale astronomiske observatorier ved det kinesiske videnskabsakademi var en del af en lignende undersøgelse, der blev offentliggjort i februar, og som også brugte en gruppe Cepheider til at kortlægge Mælkevejens 3D-struktur. Han mener, at dette kort er solidt. ”De bekræftede i det væsentlige vores tidligere konklusioner vedrørende 3D-formen på Mælkevejenes disk, inklusive dens fakkel i de ydre regioner, ” siger Chen. ”En god ting ved deres bekræftelse af vores arbejde er, at de brugte et andet datasæt, der dækkede 2.431 Cepheids sammenlignet med [vores] 2.330, observeret med et andet teleskop og gennem forskellige filtre. Alligevel fandt de stort set det samme resultat, hvilket er trøstende! ”
Selvom dette nye kort er det mest nøjagtige med hensyn til at afsløre galakens samlede struktur, er det på ingen måde det mest detaljerede blik på vores galakse. Sidste år frigav Det Europæiske Rumagenturs Gaia-stjernekortlægger position og lysstyrke for de 1, 7 milliarder stjerner i vores umiddelbare kvarter i Mælkevejen og detaljerede data om 2 millioner af disse stjerner.
