Lokasi sistem suria kita dan W3OH di galaksi kita. Kredit gambar: Max Planck Society Klik untuk membesarkan
Lengan spiral Perseus, lengan spiral terdekat di Bima Sakti di luar orbit Matahari, terletak hanya setengah dari Bumi seperti yang disarankan oleh beberapa hasil sebelumnya. Pasukan ahli astronomi antarabangsa termasuk saintis dari Radioastronomi Max-Planck-Institut (MPIfR) baru-baru ini telah mencapai pengukuran jarak paling tepat yang pernah ada ke lengan Perseus. Ini dilakukan dengan menggunakan sebilangan besar teleskop radio di AS yang disebut Array Garis Dasar Sangat Panjang, mengamati bintik-bintik yang sangat terang di dalam awan gas yang mengandung metil alkohol dalam bahan plasenta yang mengelilingi bintang yang baru terbentuk bernama W3OH.
Xu Ye, ahli astronomi di Balai Cerap Shanghai sekarang bekerja di Radioastronomi Max-Planck-Institut dan salah seorang anggota pasukan antarabangsa yang membuat pengukuran, menyatakan bahawa "kami mengukur jarak dengan yang paling sederhana dan kaedah paling langsung dalam astronomi - asasnya teknik yang digunakan oleh juru ukur yang disebut triangulasi. " Secara khusus, pasukan menggunakan titik pandang berubah Bumi ketika mengorbit Matahari untuk membentuk satu kaki segitiga. Dengan mengukur perubahan kedudukan sumber yang jelas, mereka dapat menghitung jarak sumber dengan trigonometri sederhana (menghasilkan 6357 tahun? 130 tahun cahaya).
Hasil ini menyelesaikan masalah jarak jauh ke lengan lingkaran ini. Pada masa lalu, kaedah yang berbeza untuk mengukur jarak tidak setuju oleh lebih daripada faktor 2. Prof Karl Menten, ahli pasukan lain, menyatakan bahawa "ini mengesahkan jarak berdasarkan cahaya terang bintang muda tetapi tidak setuju dengan jarak berdasarkan model putaran Bima Sakti. Sebab perbezaannya adalah bahawa bintang muda di lengan lingkaran Perseus mempunyai gerakan besar yang tidak dijangka. "
Ahli astronomi mendapati bahawa bintang muda itu tidak bergerak di orbit bulat di sekitar Bima Sakti, tetapi menyimpang 10% dari bulatan. Ia berputar lebih perlahan dan "jatuh" ke arah pusat Bima Sakti. Anggota pasukan Zheng Xing-Wu dari Universiti Nanjing menunjukkan bahawa "penjelasan paling sederhana adalah bahawa awan gas dari mana bintang terbentuk tertarik secara graviti oleh jisim bahan yang berlebihan di lengan lingkaran Perseus."
"Kajian seperti kami adalah langkah pertama untuk memetakan Bima Sakti dengan tepat," kata Dr Mark Reid, anggota pasukan dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian. "Kami telah membuktikan bahawa teleskop radio yang kami gunakan, Array Garis Dasar Sangat Panjang, dapat mengukur jarak dengan ketepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya - hampir faktor 100 kali lebih baik daripada yang dicapai sebelumnya." Untuk mendapatkan perasaan untuk pengukuran ini, seseorang dapat menggambarkan seseorang yang berdiri di bulan, memegang obor di tangannya yang terentang. Biarkan dia membalikkan dirinya seperti pencari ais, tetapi hanya membuat satu pusingan dalam masa satu tahun. Pengukuran VLBA setara dengan mengukur gerakan obor dengan ketepatan yang setanding dengan ukuran obor.
Teknik yang digunakan adalah Interferometri Baseline Sangat Panjang (VLBI), di mana pemerhatian yang dibuat dengan banyak teleskop digabungkan untuk mencapai resolusi teleskop yang sangat besar hampir dengan ukuran Bumi. Teleskop VLBA terbentang dari Hawaii di benua Amerika Syarikat hingga ke Pulau Virgin St. Croix, menghasilkan resolusi teleskop berdiameter 8000 km. Walaupun VLBA mempunyai resolusi yang sangat tinggi, ia memerlukan sumber radio yang sangat terang dan sangat padat seperti maser untuk pengukuran tersebut (maser adalah gelombang mikro yang setara dengan laser.) Bersama dengan air, metanol adalah molekul maser yang paling meluas yang terdapat pada bintang- membentuk wilayah. Garis spektrum metanol yang digunakan untuk eksperimen ini ditemui semasa disertasi Prof Menten pada tahun 1980-an. Pada tahun 1988, semasa bekerja dengan Dr. Reid, mereka melakukan pemerhatian VLBI pertama terhadap metanol masers; sasarannya juga adalah W3OH. "Pada masa itu kami bermimpi pemerhatian seperti ini" kata Menten.
Malah pemerhatian VLBA yang serupa juga telah dibuat pada maser air di W3OH. Usaha ini, yang dipimpin oleh Kazuya Hachisuka dari MPIfR, menghasilkan jarak yang serupa dengan masanol metanol. "Pengesahan hebat!" kata Hachisuka. Pasukannya juga merangkumi Reid dan Menten dan sejumlah saintis Jepun.
Pemerhatian metanol hanyalah permulaan projek berskala besar yang dimulakan oleh Reid dan Menten. Ini akan menentukan jarak dan pergerakan maser metanol di seluruh Bima Sakti. Telah diberikan sejumlah besar waktu pengamatan VLBA. Selain gerakan di langit, pemerhatian ini juga menghasilkan kecepatan bintang menuju atau jauh dari pemerhati dengan mengukur pergeseran Doppler garis metanol. Gerakan tiga dimensi yang dihasilkan akan memberikan kekangan yang unik bukan hanya pada putaran Bima Sakti tetapi juga pada pengedaran Matter Gelap yang tidak kelihatan yang didalilkan untuk mengelilinginya.
Walaupun kaedah - trigonometri sederhana - terdengar asas, transformasi menjadi hasil praktikal memerlukan pemahaman yang komprehensif mengenai VLBA dan semua aspek pemerhatian, termasuk pemodelan menyeluruh atmosfera Bumi yang mempengaruhi gelombang radio yang masuk. Dr. Reid telah mengabdikan selama bertahun-tahun hidupnya untuk mencapai tujuan sekiranya program seperti ini dapat dilaksanakan.
Selama bertahun-tahun usaha yang benar-benar antarabangsa ini disokong oleh Hadiah Penyelidikan yang diberikan kepada Dr. Reid oleh Alexander von Humboldt Foundation. Kerjasama dengan Balai Cerap Shanghai disokong oleh program bersama Max Planck Society, Akademi Sains China, dan Program Pelawat Smithsonian Institution.
Sumber Asal: Max Planck Society
