Künstlerische Darstellung der Milchstraße. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images) Wenn Sie in einem großen Gewässer schwimmen, ist es nicht einfach, dessen Volumen zu berechnen oder die Position entfernter schwimmender Objekte zu erkennen. Dasselbe gilt auch für unsere Galaxie.
Von unserer Position innerhalb der Milchstraße aus ist es sehr schwierig, einen Großteil ihrer Größe, ihres Inhalts und ihrer dreidimensionalen Struktur herauszufinden. Es gibt vieles, was uns entgeht oder sich nicht berechnen lässt; Trotzdem kommt es hin und wieder zu einer Entdeckung, bei der man sich fragt: Wie zum Teufel haben wir das übersehen? Das ?!
Eine neu entdeckte Struktur namens Cattail ist ein solches Wunder. Es handelt sich um einen langen Gasring, der so groß ist, dass Astronomen nicht sicher sind, ob er tatsächlich Teil eines galaktischen Spiralarms ist, den wir bisher noch nie bemerkt haben.
Auch wenn es sich nicht um das Zeichen eines nicht kartierten Spiralarms handelt, könnte es sich bei dem Rohrkolben um den größten Gasfaden handeln, der bisher in unserer Galaxie entdeckt wurde. Es wurde in einem angenommenen Artikel beschrieben Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe , verfügbar auf Preprint-Server arXiv .
Die Struktur „scheint das bislang am weitesten entfernte und größte Riesenfilament in der Galaxie zu sein“, schreibt ein Team von Astronomen der Universität Nanjing in China in der Zeitung .
„Die Frage, wie ein solch riesiges Filament an dem äußersten galaktischen Ort entsteht, bleibt offen.“ Alternativ könnte Cattail Teil eines neuen Arms sein … obwohl es rätselhaft ist, dass die Struktur der Krümmung der galaktischen Scheibe nicht vollständig folgt.“
Es gibt mehrere Gründe, warum es schwierig ist, die Milchstraße dreidimensional abzubilden. Einer davon ist, dass es sehr schwierig ist, die Entfernungen zu kosmischen Objekten zu ermitteln. Ein weiterer Grund ist, dass es da draußen eine Menge Dinge gibt, sodass es schwierig sein kann zu wissen, ob es sich um eine signifikante Gruppierung oder nur um eine zufällige Ansammlung entlang einer Sichtlinie handelt.
Um den Rohrkolben zu identifizieren, nutzte ein Team unter der Leitung des Astronomen Chong Li von der Universität Nanjing den riesigen Sphärisches Radioteleskop mit fünfhundert Metern Apertur (SCHNELL), um nach Wolken aus neutralem atomarem Wasserstoff (HI) zu suchen. Solche Wolken findet man normalerweise in den Spiralarmen von Galaxien wie unserer; Durch die Untersuchung subtiler Unterschiede im Licht des Wasserstoffs ist es möglich, die Anzahl und Anordnung der Arme der Milchstraße von innen heraus zu kartieren.
Im August 2019 suchten die Forscher mithilfe von FAST nach HI-Radioemissionen und die Daten enthüllten etwas, das wie eine große Struktur aussah. Als sie berechneten, wie schnell sich die Struktur bewegte, erlebten sie eine Überraschung: Ihre Geschwindigkeit entsprach einer Entfernung von etwa 71.750 Lichtjahren vom galaktischen Zentrum – den äußeren Regionen der Galaxie.
Diese Entfernung – weiter als alle bekannten Spiralarme in dieser Region der Galaxie – würde bedeuten, dass die Sache absolut ist riesig , mit einer Größe von rund 3.590 Lichtjahren Länge und 675 Lichtjahren Breite, basierend auf den FAST-Daten.
Doch als die Forscher ihre Ergebnisse dann mit Daten der HI4PI-Himmelsdurchmusterung kombinierten, stellten sie fest, dass der Stern sogar noch größer sein könnte – bis zu etwa 16.300 Lichtjahre lang.
Das würde es noch kolossaler machen als die Gasstruktur, die als Goulds Gürtel bekannt ist Kürzlich wurde festgestellt, dass er 9.000 Lichtjahre lang ist .
Der Rohrkolben wirft einige interessante Fragen auf. Die meisten Gasfilamente liegen viel näher am galaktischen Zentrum und sind mit Spiralarmen verbunden. Wenn es sich um ein Filament handelt, ist unklar, wie sich der Rohrkolben gebildet haben und außerhalb der bekannten Spiralarme der Milchstraße geblieben sein könnte.
Wenn es sich andererseits um einen Spiralarm handelt, ist das auch eigenartig. Die galaktische Scheibe der Milchstraße ist wackelig und verzogen von einer Begegnung mit einer anderen Galaxie vor langer Zeit. Die Form des Rohrkolbens entspricht jedoch nicht ganz dieser Krümmung – was bei einem Spiralarm der Fall sein sollte.
Auch wenn die Entdeckung nicht ohnehin schon faszinierend war, deuten diese Besonderheiten darauf hin, dass wir uns diese erstaunliche Struktur vielleicht genauer ansehen möchten.
„Während diese Fragen mit den vorhandenen Daten offen bleiben“, schrieben die Forscher „Die Beobachtungen liefern neue Einblicke in unser Verständnis der galaktischen Struktur.“
Die Forschung wurde angenommen Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe , und ist verfügbar unter arXiv .