«Эхо» космических взрывов отодвинуло внешние границы нашей Галактики

Космические обсерватории ESA XMM-Newton и NASA Chandra позволили астрономам по-новому взглянуть на структуру Млечного Пути. Наблюдая за рентгеновскими эхо трех мощных космических вспышек, исследователи смогли напрямую измерить расстояние до внешних рукавов нашей Галактики. Результаты показали, что они расположены на целых 10% дальше, чем считалось ранее. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

В отличие от внутренних областей, внешние регионы Млечного Пути изучены крайне слабо. Солнечная система находится глубоко внутри галактического диска, что лишает нас возможности увидеть Галактику «сверху», а плотные облака космической пыли скрывают многие области от наблюдений. Миссия ESA Gaia совершила революцию в картографировании Млечного Пути, позволив с беспрецедентной точностью измерить расстояния до звезд. Однако эти данные менее точны для самых отдаленных рукавов. Новый подход, предложенный командой под руководством Беатрисы Вайи из Национального института астрофизики Италии (INAF), основан на совершенно ином принципе. Вместо косвенных расчетов, основанных на моделях вращения Галактики, ученые решили использовать «подсветку» от далеких мощных космических взрывов – гамма-всплесков. Эти редкие, но очень мощные космические события происходят от слияния нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры.

Объектами для исследования стали три ярких гамма-всплеска (GRB), зарегистрированные в 2003, 2016 и 2022 годах. Их мощное рентгеновское излучение, пройдя через Млечный Путь, отражалось от пылевых облаков, расположенных в его спиральных рукавах. Это создало эффект ярких, постепенно расширяющихся колец, которые и были зафиксированы двумя космическими телескопами. Анализируя динамику расширения этих рентгеновских эхо, ученые смогли точно определить расстояние до рассеивающих пылевых облаков, а значит, и до самих рукавов Галактики.

В итоге исследование не только подтвердило известное расстояние до рукава Персея, но и показало, что два других рукава нашей галактики — Внешний рукав Щита-Центавра (Outer Scutum-Centaurus Arm) и Внешний рукав (Outer Arm) — находятся примерно на 10% дальше от нас.

Как отметил научный сотрудник проекта ESA XMM-Newton Эрик Куулкерс, это открытие — яркий пример того, как «долгоживущие» миссии, такие как XMM-Newton, запущенный еще в 1999 году, продолжают вносить огромный вклад в науку. В будущем еще более детальные данные ожидаются от новых релизов миссии Gaia, а также от рентгеновской обсерватории следующего поколения NewAthena, которая позволит изучать еще более слабые эхо-сигналы на окраинах нашей Галактики (планируется к запуску в 2037 году).