מערכת השמש שלנו נמצאת במרחק של כ-28 אלף שנות אור ממרכז שביל החלב. במרחק זה, כך מעידות התצפיות החדשות, אנו נעים במהירות של כמיליון קמ"ש בהקפת הגלקסיה ולא כ-800 אלף קמ"ש כפי שסברו קודם לכן
עבור רבים מאיתנו, פעולת ההתבוננות מקרוב במראה לאחר חופשה מספקת הפתעה. כך גם האסטרונומים שבחנו מקרוב את גלקסית שביל החלב מצאו כי הגלקסיה שלנו הרבה יותר מאסיבית מאשר חשבו עד כה. מדידות מדויקות במיוחד של שביל החלב גילו כי הגלקסיה שלנו מסתובבת בכ-150 אלף קמ"ש מהר יותר ממה שסבר עד כה.
גידול זה במהירות, אומר מארק רייד ממרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה, מגדיל את מסת שביל החלב ב-50%. המסה הגדולה ביותר, בתורה, משמעותה דחיפה כבידתית גדולה יותר המגדילה את הסבירות להתרסקות עם גלקסית אנדרומדה או עם גלקסיות קטנות יותר. כך שאם אנו מהירים יותר אנחנו גם כבדים יותר ובעלי סיכוי רב יותר להפגע.
המדענים השתמשו במערך הגדול מאוד (VLBA) של טלסקופי רדיו כדי למפות מחדש את שביל החלב. הם ניצלו את היכולת חסרת התקדים של VLABA לצלם תמונות מפורטות במיוחד, ופעלו לפי תוכנית אורכת טווח למדידת מרחקים ותנועות בגלקסיה שלנו.
בכנס האיגוד האסטרונומי האמריקני בלונג ביץ' קליפורניה המתקיים בימים אלה, אמר רייד כי הוא השתמש בפרלקסה טריגונומטרית (פָּרָלַקְסָה, שינוי מדומה במיקומו של עצם עקב שינוי במיקומו של הצופה) כדי לבצע את המדידות. "זו בדיוק אותה שיטה שבה משתמשים סוקרים החוקרים את כדור הארץ כדי למדוד מרחקים." אמר. "וזהו גם תקן הזהב של המדידות באסטרונומיה."
בפרלקסה טריגונומטרית נעשה שימוש לראשונה ב-1838 כדי למדוד את המרחקים הראשונים לכוכבים, ואולם באמצעות טכנולוגיה טובה יותר הדיוק כעת גדול פי 10,000.
מערכת השמש שלנו נמצאת במרחק של כ-28 אלף שנות אור ממרכז שביל החלב. במרחק זה, כך מעידות התצפיות החדשות, אנו נעים במהירות של כמיליון קמ"ש לשעה בהקפת הגלקסיה ולא כ-850 אלף קמ"ש כפי שסברו קודם לכן.
המדענים צפו ב-19 איזורים שבהם מתקיימת פעילות יצירת כוכבים בכל רחבי הגלקסיה. בכמה איים בתוך השטח הזה, מתחזקות מולקולות הגז ופולטות באורח טבעי פליטות רדיו באותה הדרך שבה לייזרים מגבירים אותות אור. איזורים אלה, המכונים מייזרים קוסמיים משמשים כאבני דרך בהירות עבור ראית הרדיו החדה של ה-VLBA. באמצעות תצפית באיזורים אלה בנפרד בזמנים שבםה כדור הארץ נמצא באיזורים מנוגדים של מסלולו סביב השמש התאפשר לאסטרונומים למדוד את התזוזה הזעירה הנראית של מיקום העצמים הללו כנגד הרקע של העצמים הרחוקים יותר.
האסטרונומים מצאו כי המדידות הישירות שלהם שונות מהמדידות הבלתי ישירות הקודמות, לפעמים בשני סדר גודל. איזורי יצירת הכוכבים שבהם שוכנים אותם מייזרים קוסמיים "מגדירים את הזרועות הספיראליות של הגלקסיה" מסביר רייד. מדידת המרחקים לאיזורים אלה תשמש מעין מקל מדידה למיפוי המבנה הספיראלי של הגלקסיה. האיזורים שבהם נוצרים כוכבים נראים בתמונה לעיל כנקודות כחולות וירוקות. מיקום השמש (ואנחנו) מוקף בעיגול.
ה-VLBA יכול להתאים את עצמו לקצב סיבוב כדור הארץ ולכך לאתר את התמונה האמיתית של העצמים כשהם מקיפים את מרכז שביל החלב, בדיוק רב יותר. אם נוסיף לכך את מדידות התנועות לאורך קו הראיה, הנובעת מהשינוי בתדירות פליטת הרדיו של המייזרים, האסטרונומים מסוגלים לקבוע את התנועה התלת ממדית של איזורי יצירת הכוכבים. באמצעות שימוש במידע זה, מדווח רייד כי מרבית איזורי יצירת הכוכבים אינם עוקבים אחר מסלול מעגלי כשהם מקיפים את הגלקסיה. במקום זאת אנו מוצאים אותם נעים לאט יותר מאשר איזורים אחרים כשהם מקיפים את המרכז במסלול אליפטי ולא מעגלי.
החוקרים קישרו בין תופעה זו לבין מה שהם מכנים גלי הלם של צפיפות ספיראלית, שבה הגז שבתחילה נמצא במסלול מעגלי, נדחס ונוצרים ממנו כוכבים, וכך הוא נדחף למסלול חדש – אליפטי. תופעה זו היא הממשיכה לתחזק את המבנה הספיראלי של הגלקסיה.
רייד ועמיתיו מצאו הפתעות נוספות. הם מדדו מרחקים לאיזורים מרובים בזרוע ספיראלית בודדת וכך התאפשר להם לחשב את הזוית של הזרוע. "מדידות אלה" אמר רייד, "מעידות כי לגלקסיה שלנו יש ארבע זרועות ספירליות של גז ואבק שבהם נוצרים כוכבים חדשים ולא שתיים כפי שהיה מקובל לחשוב עד כה. סקרים עדכניים באמצעות טלסקופ החלל שפיצר של נאס"א מציעים כי הכוכבים הותיקים ביותר שוכנים בעיקר בשתי זרועות ספיראליות, דבר שמעלה את השאלה מדוע הכוכבים הזקנים יותר לא מופיעים בכל הזרועות. מתן תשובה לשאלה זו, אומרים האסטרונומצים, תידרוש מדידות רבות יותר והבנה מעמיקה יותר של הדרך שבה פועלת הגלקסיה.
לפיכך, כעת אנו יודעים שאנו שמנים יותר, כיצד אנו בהשוואה לגלקסיות אחרות בשכונה? "בקבוצה המקומית של הגלקסיות, אנדרומדה נחשבה לאחות הגדולה והדומיננטית." אמר רייד. "ואולם מסתבר שאנו כמעט שווים בגודל ובמסה. איננו תאומים זהים, אלא יותר דומים לתאומים רגילים. סביר שהגלקסיות הללו יתנגשו מוקדם יותר ממה שסברנו, אך הדבר תלוי במדידת התנועה הצידית, דבר שטרם עשינו עד כה."
ה-VLBA היא מערכת של 10 אנטנות טלסקופי רדיו הנמתחים מהוואי ועד לניו אינגלנד ודרומה עד האיים הקאריביים. יש להם את כוח התצפית הגדול ביותר מאשר כל כלי אסטרונומי אחר בעולם. ה-VLBA מייצר באופן שגרתי תמונות חדות ומפורטות יותר מאלו שמצלם טלסקופ החלל האבל. יכולת ההבחנה שלו דומה לקריאה בעיתון בלוס אנגל'ס מניו יורק, דבר שמאפשר לאסטרונומים לקבוע במדויק יותר את המרחקים.