Βλέποντας το Γαλαξιακό Δάσος για τα Δέντρα
Για να λύσουν ένα μυστήριο, οι επιστήμονες συχνά το μεγεθύνουν όσο πιο κοντά μπορούν, αναλύουν το αινιγματικό σύστημα στα εξαρτήματά του και το αναλύουν κομμάτι-κομμάτι. Μερικές φορές, η κατανόηση ενός συστήματος απαιτεί ακριβώς το αντίθετο:να τραβήξετε πίσω για να δείτε τη μεγαλύτερη εικόνα. Μερικές φορές αυτή η μεγαλύτερη εικόνα είναι μεγαλύτερη από τον γαλαξία μας, στην οποία περίπτωση, η απόσυρση απαιτεί κάποια έξυπνη έρευνα.
Στη δεκαετία του 1780, ο William Herschel, ένας αστρονόμος που είχε ανακαλύψει πρόσφατα τον Ουρανό, έστρεψε το τηλεσκόπιό του στον Γαλαξία, προσπαθώντας να καταλάβει το σχήμα της ομάδας των αστεριών που βλέπουμε. Υπήρχε μια εμφανής φωτεινή λωρίδα στον ουρανό με πολύ υψηλή συγκέντρωση, η οποία φαινόταν να είναι η ίδια σε έναν επίπεδο κύκλο γύρω μας. Συμπέρανε, λογικά, ότι βρισκόμασταν στη μέση μιας ομάδας αστεριών που είχαν σχήμα «μύλο». (Αν τρώτε περισσότερο χαμηλούς υδατάνθρακες, σκεφτείτε έναν τροχό με τυρί.)
Η αποστολή της μάθησης περισσότερων για το σχήμα του Γαλαξία μας ανακόπηκε τότε. Ο Χέρσελ μπορούσε να δει κοντινά αστέρια χρησιμοποιώντας μόνο το ορατό τμήμα του φάσματος. δεν ήξερε ότι το φως από πολύ μακρινά αστέρια απορροφούνταν από τη μεσοαστρική σκόνη στο ενδιάμεσο. «Σε ένα άτομο δεμένο σε ένα δέντρο σε ένα ομιχλώδες δάσος, φαίνεται ότι το δάσος απλώνεται εξίσου μακριά προς όλες τις κατευθύνσεις, όπου κι αν βρίσκεται», σύμφωνα με τα λόγια του αστρονόμου Laurence Marschall. Πώς μπορούσαμε να δούμε το σχήμα του απολύτως τεράστιου πράγματος στο οποίο καθόμαστε; Δεν θα απαιτούσε αυτό να μεγεθύνετε σε ένα διαστημόπλοιο και να ρίξετε μια ματιά στο όλο θέμα;
Ευτυχώς, όχι. Πάνω από έναν αιώνα αργότερα, ο Χάρλοου Σάπλεϊ χρησιμοποίησε ορισμένες τεχνικές αιχμής για να μετρήσει την απόσταση από πολλές ομάδες άστρων σε όλο τον Γαλαξία. Προσδιόρισε το μέγεθος του γαλαξία σε πλάτος περίπου 100.000 ετών φωτός και είδε από τις μετρήσεις σε διαφορετικές κατευθύνσεις ότι στην πραγματικότητα δεν βρισκόμασταν στη μέση της πέτρας. Αμέσως μετά, οι αστρονόμοι βρήκαν έναν ακόμη καλύτερο τρόπο για να μελετήσουν τον γαλαξία:κοιτάζοντας τα ραδιοκύματα που χαρακτηρίζουν το υδρογόνο, τα οποία πετούν μέσα από την ομίχλη της διαστρικής σκόνης. Εξετάζοντας την ποσότητα και την απόσταση από το υδρογόνο σε όλο τον γαλαξία, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να δημιουργήσουν έναν πολύ πιο λεπτομερή χάρτη του. Ιδού, βρήκαν ότι ήταν ένας σπειροειδής γαλαξίας, όπως πολλά όμορφα παραδείγματα που βλέπουμε στο σύμπαν, και όχι ένας τροχός τυριού, όσο ορεκτικό κι αν ακούγεται. Μετά από δεκαετίες, οι επιστήμονες ανέπτυξαν όλο και καλύτερες μεθόδους που τους επέτρεπαν να «ιχνηλατήσουν πολύ όμορφα τους σπειροειδείς βραχίονες, όπως και σε άλλους γαλαξίες», γράφει ο αστρονόμος Kevin Jiang.
Ωστόσο, η χρήση αυτής της έμμεσης προσέγγισης είναι δύσκολη και εξακολουθούμε να τη βελτιώνουμε. Νωρίτερα αυτό το μήνα, μια νέα μελέτη από το Very Long Baseline Array -μια ομάδα ραδιοπαρατηρητηρίων που εκτείνονται σε 5.000 μίλια από τη Χαβάη έως τις Παρθένες Νήσους των ΗΠΑ- υποστήριξε μια αλλαγή στους γαλαξιακούς χάρτες. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές δήλωσαν ότι ο μικρός σπειροειδής βραχίονας που μας περιλαμβάνει είναι πιο πιθανό να είναι κλάδος του γιγαντιαίου βραχίονα του Περσέα παρά του μεσαίου μεγέθους βραχίονα του Τοξότη.
Αλλά μην πάτε και κάνετε αυτό το τατουάζ στον νέο χάρτη του γαλαξία:Αυτή η έρευνα βρίσκεται στο όριο της κατανόησής μας, και όπως και οι περιγραφές έχουν αλλάξει στο παρελθόν, νέα στοιχεία μπορεί αργότερα να μας ωθήσουν να επιστρέψουμε στο ο βραχίονας Τοξότης. Στην πραγματικότητα, υπάρχει ακόμα κάποια συζήτηση σχετικά με το εάν ο γαλαξίας πρέπει να πει ότι έχει δύο χέρια ή τέσσερα. Μέχρι να μπορέσουμε να εκτιναχτούμε σε απόσταση 100.000 ετών φωτός και να κοιτάξουμε πίσω στον σπειροειδή γαλαξία μας, αυτή η σταδιακή πρόοδος είναι πιθανώς ό,τι καλύτερο μπορούμε να ελπίζουμε. Η αβεβαιότητα που έρχεται με το να είσαι πολύ κοντά σε ένα μυστήριο είναι μια τρομερή πρόκληση.
Ο Amos Zeeberg είναι ο ψηφιακός συντάκτης του Nautilus και επιβλέπει το Facts So Romantic. Βρείτε τον στο Twitter @settostun.
