Сотрудники Радиоастрономического института Макса Планка (Германия) измерили расстояние от Солнца до самых далеких звезд Млечного Пути и почти вдвое увеличили размер нашей галактики. Млечный путь — это огромный диск с закручивающимися спиральными рукавами. Наша солнечная система находится в галактической «провинции» - на расстоянии почти 25 тысяч световых лет до центра Млечного Пути. Мы не можем взглянуть на нашу галактику со стороны, поэтому исследователям необходимо изучить огромный массив данных по расстоянию до космических объектов и найти границу звездообразующей области Млечного Пути. Большей частью эта область состоит из газа и межзвездной пыли, поглощающих световое излучение в оптическом диапазоне и затрудняющих определения края галактики.
Астрономы из Института Макса Планка использовали метод, называемый тригонометрическим параллаксом, чтобы определить расстояние до самых далеких звездообразующих областей галактики. Из-за обращения Земли вокруг Солнца, наблюдателю кажется, что звезды перемещаются на небосклоне. Похожий эффект можно продемонстрировать, держа палец перед носом и попеременно закрывая каждый глаз — будет казаться, что палец периодически двигается из стороны в сторону.
Наблюдатель на Земле, Солнце (или другая яркая звезда) и исследуемый объект будут треугольной системой измерений. Зная расстояние между Землей и Солнцем и определив с помощью телескопа угол видимого смещения объекта (звезда, область галактики) на небе, по простой школьной формуле тангенса можно найти расстояние до исследуемого объекта.
Ученые взяли данные так называемого «очень длинного базового массива» (Very Long Baseline Array — VLBA), чтобы определить границы галактики. Система VLBA состоит из 10 радиотелескопов, распределенных по Северной Америке, на Гавайях и островах Карибского моря, и собирает информацию по углам смещения объектов.
Проанализировав измерения VLBA за 2014 и 2015 годы, астрономы оценили расстояние до звездообразующей области под названием G007.47 + 00.05 в 66 тысяч световых лет. Предыдущий рекорд самых далеких объектов в Млечного Пути, измеренных параллаксом — 27 тысяч световых лет.
В областях образования новых звезд на границах галактик относительно много молекул воды и метанола, которые действуют как мазеры — естественные усилители сигнала в радиоволновой области. Такого усиления достаточно, чтобы наблюдать перемещение звезд с помощью радиотелескопов.
Обнаружив эхо гравитационных волн от столкновений черных дыр, мы до сих пор, оказывается, не имеем представления о размерах нашего «дома». Отнесение наблюдаемых объектов к краю Млечного Пути — сложная задача, но теперь для ее решения есть точный метод. По оценкам авторов работы, чтобы получить полную картину о размерах нашей галактики, необходимы еще около 10 лет кропотливой работы.
Исследование астрономов опубликовано в журнале Science.