Perseus-arm dichterbij dan gedacht

Eén van de spiraalarmen van de Melkweg blijkt 2x minder ver weg te staan dan voorheen aangenomen. Recent onderzoek heeft de meest accurate afstandsbepaling tot nu toe opgeleverd. Dit kan wetenschappers helpen verklaren hoe de spiraalstructuur in ons sterrenstelsel is ontstaan.

Men vermoed dat de Melkweg vier grote spiraalarmen heeft die als een spinnewiel om het centrum zijn gewonden. Vanuit ons perspectief is het echter moeilijk om de spiraalstructuur precies vast te stellen, stelt Ye Xu van het Shanghai Astronomisch Observatorium. Het meten van de afstand tot spiraalarmen kan de structuur helpen onthullen. Toch is dat niet zo simpel.

Astronomen kunnen slechts de snelheid en richting meten ten opzichte van de aarde. Die wordt dan vergeleken met theoretische modellen, die ervan uitgaan dat objecten een cirkelvormige baan volgen, om vervolgens de afstand tot de aarde te benaderen. Via deze techniek hebben wetenschappers voorheen de afstand tot de Perseus-arm vastgesteld op 13.000 lichtjaar. De Perseus-arm is de eerste spiraalarm die zich voorbij de onze bevindt.

Andere wetenschappers hebben de afstand vastgesteld op slechts 6500 lichtjaar, via het meten van de helderheid van jonge massieve sterren. Het team van Xu heeft nu een derde methode gebruikt, waaruit ze concludeerden dat de Perseus-arm inderdaad relatief dichtbij staat op slechts 6400 lichtjaar van de aarde. De gebruikte methode is 100 keer preciezer dan de overige twee.

Xu gebruikte een netwerk van 10 radiotelescopen die de Very Large Baseline Array wordt genoemd, de grootste telescoop ter wereld. De radioschotels zijn elk 25 meter breed en zijn verspreid van Hawaii tot de Caribische zee. Men richtte de telescopen op een stervorminggebied in de Perseus-arm dat W3OH wordt genoemd. Binnen de regio verhitten jonge sterren methanol-dampen in de gaswolken, die vervolgens radiogolven gaan uitzenden op een manier die “masers” worden genoemd. Men heeft 5 waarnemingen gedaan in de loop van het jaar, waarop de waargenomen posities veranderden naarmate de aarde van positie veranderde. Aan de hand daarvan is via driehoeksbepaling de afstand vastgesteld.

Men ontdekte dat baan W3OH geen perfecte cirkel vormt maar eerder een ellips. Dat lijkt te betekenen dat de dichtheid van de spiraalarmen hoger is dan gedacht. Het team gaat nu de VLBA gebruiken om de afstand tot de overige spiraalarmen vast te stellen.