Η απόκτηση ακριβούς απόστασης μεταξύ του Ήλιου και του κέντρου του Γαλαξία μας παραμένει μια από τις κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι αστρονόμοι. Συγκεκριμένα, είναι τα σωματίδια σκόνης που βρίσκονται προς το Γαλαξιακό κέντρο διαφορετικά από τα αντίστοιχα κοντά στον Ήλιο; Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Ντέιβιντ Νάταφ ισχυρίζεται ότι, ναι, η σκόνη που βρίσκεται προς το Γαλαξιακό κέντρο είναι ανώμαλη. Εξετάζουν επίσης τον ακριβή προσδιορισμό τόσο της απόστασης από το κέντρο του Γαλαξία όσο και της φημισμένης δομής ράβδων που την περικλείει.
Η ομάδα υποστηρίζει ότι ο χαρακτηρισμός της φύσης των μικρών σωματιδίων σκόνης είναι το κλειδί για τον καθορισμό της σωστής απόστασης από το Γαλαξιακό κέντρο και μια τέτοια ανάλυση μπορεί να μετριάσει τη διασπορά μεταξύ των δημοσιευμένων εκτιμήσεων για αυτήν την απόσταση (φαίνεται στο παρακάτω σχήμα). Οι Nataf et al. Το 2013 καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η σκόνη κατά μήκος της οπτικής γωνίας προς το Γαλαξιακό κέντρο είναι ανώμαλη, προκαλώντας έτσι έναν μη τυποποιημένο «νόμο εξαφάνισης».
Ο νόμος για την εξαφάνιση περιγράφει πώς η σκόνη προκαλεί τα αντικείμενα να φαίνονται πιο αμυδρά ως συνάρτηση του εκπεμπόμενου μήκους κύματος του φωτός και ως εκ τούτου μεταδίδει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες σκόνης.
Η ομάδα σημειώνει ότι, "Υπολογίζουμε μια απόσταση από το Γαλαξιακό κέντρο [26745 έτη φωτός] ... [υιοθετώντας] έναν μη τυποποιημένο [νόμο για την εξαφάνιση] ανακουφίζει έτσι ένα μεγάλο εμπόδιο στις μελέτες γαλαξιακών διόγκων."
Οι Nataf et al. Το 2013 σημειώνει επίσης ότι, «Οι παραλλαγές τόσο του αφανισμού όσο και του νόμου περί εξαφάνισης δυσκολεύτηκαν να ανιχνεύσουν αξιόπιστα τη χωρική δομή του [γαλαξιακού] εξογκώματος». Έτσι, οι παραλλαγές του νόμου εξαφάνισης (που συνδέονται άμεσα με τις ιδιότητες σκόνης) επηρεάζουν επίσης τις προσπάθειες οριοθέτησης της Γαλαξιακής ράβδου, εκτός από ορισμένους προσδιορισμούς της απόστασης από το Γαλαξιακό κέντρο. Οι παραλλαγές του νόμου εξαφάνισης συνεπάγονται ανομοιογένεια μεταξύ των σωματιδίων σκόνης.
«Η γωνία θέασης μεταξύ του κύριου άξονα της διόγκωσης και της κεντρικής ορατότητας Sun-Galactic παραμένει απροσδιόριστη, με τις καλύτερες τιμές να κυμαίνονται από 13 έως… 44 [μοίρες]», δήλωσε ο Nataf et al. 2013 (βλέπε επίσης Πίνακα 1 στο Vanhollebekke et al. 2009). Η ομάδα πρόσθεσε ότι, «Μετράμε ένα άνω όριο στην κλίση των 40 [μοιρών] μεταξύ του κύριου άξονα της διόγκωσης και της κεντρικής οπτικής γωνίας Sun-Galactic».
Ωστόσο, οι ιδιότητες της σκόνης που βρέθηκαν προς το Γαλαξιακό κέντρο συζητούνται και υπάρχει ένα φάσμα απόψεων. Ενώ οι Nataf et al. Το 2013 διαπιστώνει ότι ο νόμος για την εξαφάνιση είναι ανώμαλα χαμηλός, υπάρχουν μελέτες που υποστηρίζουν έναν τυπικό νόμο για την εξαφάνιση. Παρεμπιπτόντως, οι Nataf et al. Το 2013 επισημαίνει ότι ο νόμος για την εξαφάνιση που χαρακτηρίζει τη σκόνη κοντά στο κέντρο του Γαλαξία είναι παρόμοιος με αυτόν που συνδέεται με τις εξωγαλακτικές υπερκαινοφανείς (SNe), «Ο νόμος… [εξαφάνισης] προς τον εσωτερικό Γαλαξία [είναι] σχεδόν συνεπής με τις εξωγαλαξιακές έρευνες των ξενιστών τύπου Ia SNe. "
Οι αποκλίσεις από τον τυπικό νόμο για την εξαφάνιση, και η σημασία του χαρακτηρισμού αυτής της αντιστάθμισης, εξηγείται επίσης από μελέτες του σπειροειδούς βραχίονα Carina. Οι οπτικές έρευνες αποκαλύπτουν ότι ένας εξέχων σπειροειδής βραχίονας διασχίζει την Carina (αν και το θέμα συζητείται επίσης), και πρόσφατες μελέτες υποστηρίζουν ότι ο νόμος περί εξαφάνισης για την Carina είναι υψηλότερος από την τυπική τιμή (Carraro et al. 2013, Vargas Alvarez et al. 2013) . Αντίθετα, οι Nataf et al. Το 2013 υποστηρίζει ότι η σκόνη προς το κέντρο του Γαλαξία είναι χαμηλότερη σε σύγκριση με την τυπική (μέση) τιμή νόμου εξαφάνισης.
Ο αντίκτυπος της υιοθέτησης ενός ανώμαλου νόμου εξαφάνισης για αντικείμενα που βρίσκονται στην Καρίνα μεταδίδεται από την περίπτωση του φημισμένου αστεριού συμπλέγματος Westerlund 2, το οποίο θεωρείται ότι φιλοξενεί μερικά από τα πιο ογκώδη αστέρια του Γαλαξία. Η υιοθέτηση ενός ανώμαλου νόμου για την εξαφάνιση για το Westerlund 2 (Carraro et al. 2013) αναγκάζει ορισμένες εκτιμήσεις προηγούμενης απόστασης να μειωθούν κατά περίπου 50% (ωστόσο βλ. Dame 2007). Αυτό υπογραμμίζει απλώς την τεράστια σημασία του χαρακτηρισμού των τοπικών ιδιοτήτων σκόνης κατά τον καθορισμό της κοσμικής κλίμακας απόστασης.
Εν ολίγοις, ο χαρακτηρισμός των ιδιοτήτων των μικρών σωματιδίων σκόνης είναι σημαντικός κατά τον προσδιορισμό τόσο θεμελιωδών ποσοτήτων, όπως η απόσταση από το κέντρο του Γαλαξία, η οριοθέτηση της γαλαξιακής ράβδου και η χρήση δεικτών απόστασης όπως το Type Ia SNe.
Οι Nataf et al. Τα ευρήματα του 2013 έγιναν αποδεκτά για δημοσίευση στο Astrophysical Journal (ApJ) και μια προ-εκτύπωση είναι διαθέσιμη στο arXiv. Οι συν-συγγραφείς της μελέτης είναι οι Andrew Gould, Pascal Fouque, Oscar A. Gonzalez, Jennifer A. Johnson, Jan Skowron, Andrzej Udalski, Michal K. Szymanski, Marcin Kubiak, Grzegorz Pietrzynski, Igor Soszynski, Krzysztof Ulaczyk, Lukzkik, Lukzki . Οι Nataf et al. Τα αποτελέσματα του 2013 βασίζονται εν μέρει σε δεδομένα που αποκτήθηκαν μέσω του Optical Graviational Lensing Experiment (OGLE). Ο ενδιαφερόμενος αναγνώστης που επιθυμεί πρόσθετες πληροφορίες θα βρει τα ακόλουθα σχετικά: Udalski 2003, Pottasch και Bernard-Salas 2013, Kunder et al. 2008, Vargas Alvarez et al. 2013, Carraro et al. 2013, Malkin 2013, Churchwell et al. 2009, Dame 2007, Ghez et al. 2008, Vanhollebekke et al. 2009
