Melkeveien større og raskere enn tidligere antatt

Nye målinger av rotasjonshastigheten til Melkeveien har vist at galaksen vår roterer hele 160.000 km/t fortere enn man har tidligere trodd. Dette betyr videre at Melkeveiens totale masse må være 50% mer enn det man har trodd, noe som gjør Melkeveien omtrent like stor som Andromeda-galaksen.

Melkeveien slik en kunstner har tenkt den. Avstandsmålinger gjort med VLBA (Very Large Baseline Array) har bekreftet at Melkeveien er en spiralgalakse med fire armer. Målingene viser også at Melkeveien roterer raskere enn tidligere antatt noe som betyr at galaksen må være mer massiv. De røde prikkene markerer galaksens sentrum og plasseringen til vårt solsystem. Bilde: Robert Hurt, IPAC; Mark Reid, CfA, NRAO/AUI/NSF

Andromeda har lenge vært regnet som den klart største galaksen i den lokale gruppen av galakser, men nå ser det ut til at Melkeveien er omtrent like stor. Den økte massen gir Melkeveien større gravitasjon som øker sjansene for at den kolliderer med Andromedagalaksen eller andre, mindre galakser i nærheten.

Solsystemet vårt er omtrent 28.000 lysår fra galaksens sentrum. Med de nye observasjonene betyr dette at vi har en hastighet på nærmere 1.000.000 km/t rundt Melkeveiens sentrum. Tidligere trodde man at denne hastigheten lå på rundt 800.000 km/t.

Astronomer fra Harvard-Smithsonian Centre for Astrophysics i USA brukte radioteleskopene i Very Long Baseline Array (VLBA) til å måle de nye hastighetene. VLBA er sammensatt av 10 radioteleskoper plassert rundt omkring i USA, som ved å bruke en teknikk kalt interferometri gir veldig detaljerte bilder. Oppløsningsevnen til VLBA er så bra at det tilsvarer at man sitter i New York og leser en avis som befinner seg i Los Angeles (ca. 5000 kilometer unna).

Nye oppfatninger av Melkeveiens struktur

Astronomene observerte områder over hele galaksen hvor det er høy produksjon av stjerner. I disse områdene vil molekyler i den interstellare gassen forsterke radiostråling omtrent på samme måte som en laser forsterker en lysstråle. Dette fenomenet, kalt kosmisk maser, gir VLBA gode orienteringspunkter rundt omkring i galaksen. Ved å observere disse radiokildene gjentatte ganger mens Jorden var på motsatte sider av banen rundt Solen, kan astronomene måle den lille forskyvningen til kildene i forhold til bakgrunnen av fjernere objekter. Metoden bruker altså kun triangulering av posisjonene til objektene og avhenger ikke av andre egenskaper som f.eks. lysstyrke som tidligere studier har brukt.

Områdene med høy produksjon av stjerner og kosmiske masere fastsetter hvor spiralarmene til galaksen befinner seg. Ved å måle avstanden til maserne vil man dermed kunne lage et kart over spiralstrukturen til galaksen. Dette er et viktig framskritt siden det er vanskelig å bestemme hvordan Melkeveien ser ut utenfra når vi befinner oss inne i galaksen.

VLBA kan bestemme posisjoner på himmelen så nøyaktig at man kan måle den faktiske bevegelsen til objekter som går i bane rundt Melkeveiens sentrum. Ved å se på dopplerforskyvningen i frekvensen til radiostrålingen fra maserne, kan man også måle hastigheten langs synslinjen. Dermed kan astronomene bygge opp ett fullt tre-dimensjonalt bilde av hvordan områdene med stjerneproduksjon beveger seg. Dette gjorde at de fant at disse områdene ikke beveger seg i en sirkulær bane rundt galaksen, men at de beveger seg saktere enn andre områder og i elliptiske baner. Det antas at denne oppførselen stammer fra sjokkbølger som komprimerer gass i sirkulær bane slik at det dannes stjerner som går inn i en ny, elliptisk bane. Denne prosessen forsterker spiralstrukturen i galaksen.

Det lå også flere overraskeler på lur for astronomene. Ved å måle avstanden til flere områder i en enkelt spiralarm kunne de måle vinkelen til spiralarmen. Disse målingene ga indikasjoner på at Melkeveien har fire spiralarmer hvor gass og støv gir opphav til nye stjerner, og ikke to som man har trodd tidligere. Nyere målinger gjort med NASAs Spitzer-teleskop har vist at eldre stjerner befinner seg stort sett i bare to av spiralarmene. Hvorfor de ikke finnes i alle armene er et åpent spørsmål som man håper å finne svar på etter hvert som man får mere måldata og bedre forståelse for hvordan galaksen fungerer.

By Silje Bjølseth
Published Aug. 13, 2012 3:27 PM - Last modified Nov. 1, 2021 1:09 PM