צוות אסטרונומים בינלאומי חשף בשבוע האחרון ממצאים חדשים שעשויים לשנות את האופן שבו המדע מבין את המבנה של גלקסיית שביל החלב – הגלקסיה שבה נמצאת מערכת השמש שלנו. על פי המחקר החדש, הזרועות הלולייניות של שביל החלב עשויות להשתרע למרחקים גדולים יותר מכפי שהוערך עד כה, גילוי שעשוי להוביל לחישוב מחדש של גודלה הכולל של הגלקסיה ואף של המסה שלה.
3+המחקר התבסס על נתונים שנאספו משניים ממצפי הרנטגן המתקדמים בעולם – טלסקופ החלל "צ'אנדרה" של נאס"א וטלסקופ "XMM-Newton" של סוכנות החלל האירופית. החוקרים ניצלו תופעה אסטרונומית נדירה במיוחד: התפרצויות קרינת גמא עוצמתיות המתרחשות בגלקסיות רחוקות מאוד ביקום.
כאשר קרני הרנטגן שנפלטו מההתפרצויות הללו חלפו דרך שביל החלב, חלק מהקרינה פגע בענני אבק בין-כוכביים והוחזר מהם. תהליך זה יצר טבעות אור ייחודיות סביב מקור הקרינה, שאותן הצליחו המדענים למדוד בדיוק חסר תקדים. באמצעות המדידות הללו, ניתן היה לחשב באופן ישיר את המרחקים לענני האבק הנמצאים בזרועות המרוחקות של הגלקסיה.
3+לדברי מובילת המחקר, הדוקטורנטית האיטלקייה ביאטריס ואיה, מדובר בשיטה יוצאת דופן משום שהיא מבוססת על גיאומטריה בלבד, ללא צורך בהנחות מורכבות על אופן הסיבוב של שביל החלב. "זוהי דרך ישירה מאוד למדוד במדויק את המרחקים לזרועות הספירליות של הגלקסיה שלנו", הסבירה. לדבריה, מרבית השיטות המקובלות כיום נשענות על מודלים של תנועת הגלקסיה, אך באזורים המרוחקים ביותר של שביל החלב מודלים אלו הופכים לפחות ופחות מדויקים.
החוקרים מצאו כי אחד מענני האבק הממוקמים בזרוע החיצונית והמרוחקת ביותר של שביל החלב משתרע על פני כ-3,500 שנות אור. ממצא זה מחזק את האפשרות שהזרועות החיצוניות של הגלקסיה ארוכות ורחבות יותר מכפי שסברו עד היום.
אסטרונומים יודעים כבר למעלה ממאה שנים ששביל החלב בנוי מזרועות לולייניות, אך מיפוין המדויק היה תמיד משימה מורכבת במיוחד. הסיבה לכך היא שכדור הארץ עצמו ממוקם בתוך אחת הזרועות של הגלקסיה, ולכן קשה מאוד לקבל תמונה מלאה של המבנה הכולל שלה – בדומה לניסיון להבין את צורתו של יער כאשר נמצאים בתוכו.
3+השיטה החדשה, המבוססת על התפרצויות קרינת גמא, מתגברת במידה רבה על מגבלה זו ומאפשרת למדענים למדוד מרחקים באופן שאינו תלוי במיקומנו בתוך הגלקסיה. החוקרים סבורים כי לממצאים עשויות להיות השלכות משמעותיות על הבנת המבנה של שביל החלב ועל מקומה של מערכת השמש ביקום.
"אומנם ההבדלים שמצאנו אינם עצומים, אך כל תיקון של המרחקים הללו הוא משמעותי מאוד משום שהם מהווים בסיס להבנת הגלקסיה כולה", הסבירה אילריה פורנסיירו, אחת ממחברות המחקר. לדבריה, אם יתברר שהזרועות אכן משתרעות למרחקים גדולים יותר, ייתכן שאסטרונומים יידרשו לעדכן גם את ההערכות לגבי המסה הכוללת של שביל החלב.
עם זאת, לשיטה החדשה יש גם מגבלה משמעותית: התפרצויות קרינת גמא המתאימות למחקר מסוג זה הן נדירות מאוד. במהלך 25 השנים האחרונות הצליחו החוקרים לזהות רק מספר קטן של אירועים שהיו גם חזקים מספיק וגם ממוקמים בזווית המתאימה כדי לאפשר מדידות מדויקות של זרועות שביל החלב.
למרות זאת, החוקרים אינם מתכוונים לעצור. "נמשיך לחפש אירועים נוספים", אמר שותף המחקר אנדראה טיינגו. אם יימצאו התפרצויות נוספות המתאימות לשיטה, ייתכן שבעשורים הקרובים תזכה האנושות לתמונה המדויקת ביותר שנוצרה אי פעם של הגלקסיה שבה אנו חיים.
