Das Erreichen eines genauen Abstands zwischen der Sonne und dem Zentrum unserer Galaxie bleibt eine der größten Herausforderungen für Astronomen. Unterscheiden sich Staubpartikel, die in Richtung des galaktischen Zentrums liegen, von ihren Gegenstücken in der Nähe der Sonne? Eine neue Studie von David Nataf behauptet, dass Staub in Richtung des galaktischen Zentrums anomal ist. Sie betrachten auch die genaue Definition sowohl des Abstands zum galaktischen Zentrum als auch der angeblichen Balkenstruktur, die es umfasst.
Das Team argumentiert, dass die Charakterisierung der Natur kleiner Staubpartikel der Schlüssel zur Ermittlung des richtigen Abstands zum galaktischen Zentrum ist. Eine solche Analyse kann die Streuung zwischen veröffentlichten Schätzungen für diesen Abstand verringern (siehe Abbildung unten). Nataf et al. 2013 kam man zu dem Schluss, dass Staub entlang der Sichtlinie zum galaktischen Zentrum anomal ist und somit ein nicht standardmäßiges „Auslöschungsgesetz“ verursacht.
Das Extinktionsgesetz beschreibt, wie Staub dazu führt, dass Objekte in Abhängigkeit von der emittierten Wellenlänge des Lichts schwächer erscheinen, und gibt daher wichtige Informationen zu den Staubeigenschaften weiter.
Das Team stellt fest: „Wir schätzen die Entfernung zum galaktischen Zentrum von [26745 Lichtjahren]… [die Annahme eines] nicht standardmäßigen [Auslöschungsgesetzes], wodurch ein großer Engpass in galaktischen Ausbuchtungsstudien behoben wird.“
Nataf et al. 2013 stellt ebenfalls fest: „Die Unterschiede sowohl im Aussterben als auch im Auslöschungsgesetz haben es schwierig gemacht, die räumliche Struktur der [galaktischen] Ausbuchtung zuverlässig zu verfolgen.“ Abweichungen im Extinktionsgesetz (die direkt mit den Staubeigenschaften zusammenhängen) wirken sich daher neben bestimmten Bestimmungen über den Abstand zum galaktischen Zentrum auch auf die Bemühungen zur Abgrenzung des galaktischen Balkens aus. Variationen im Extinktionsgesetz implizieren Inhomogenitäten zwischen den Staubpartikeln.
"Der Betrachtungswinkel zwischen der Hauptachse der Ausbuchtung und der sonnengalaktischen Sichtmittellinie bleibt unbestimmt, wobei die besten Werte zwischen 13 und ... 44 [Grad] liegen", so Nataf et al. 2013 (siehe auch Tabelle 1 in Vanhollebekke et al. 2009). Das Team fügte hinzu: "Wir messen eine Obergrenze für die Neigung von 40 [Grad] zwischen der Hauptachse der Ausbuchtung und der sonnengalaktischen Mittellinie."
Die Eigenschaften von Staub, der in Richtung des galaktischen Zentrums gefunden wird, werden jedoch diskutiert, und es gibt ein Spektrum von Meinungen. Während Nataf et al. 2013 festgestellt, dass das Auslöschungsgesetz ungewöhnlich niedrig ist, gibt es Studien, die für ein Standard-Auslöschungsgesetz sprechen. Nataf et al. 2013 wurde hervorgehoben, dass das Extinktionsgesetz, das Staub in der Nähe des galaktischen Zentrums charakterisiert, demjenigen ähnelt, das an extragalaktische Supernovae (SNe) gebunden ist Ia SNe. "
Abweichungen vom Standard-Extinktionsgesetz und die Bedeutung der Charakterisierung dieses Versatzes werden auch durch Untersuchungen des Carina-Spiralarms veranschaulicht. Optische Untersuchungen zeigen, dass ein markanter Spiralarm durch Carina verläuft (obwohl dieses Thema ebenfalls diskutiert wird), und neuere Studien argumentieren, dass das Extinktionsgesetz für Carina höher als der Standardwert ist (Carraro et al. 2013, Vargas Alvarez et al. 2013). . Umgekehrt haben Nataf et al. 2013 befürworten, dass der Staub in Richtung des galaktischen Zentrums im Vergleich zum Standardwert des (durchschnittlichen) Extinktionsgesetzes geringer ist.
Die Auswirkungen der Einführung eines ungewöhnlich hohen Extinktionsgesetzes für Objekte in Carina werden durch den Fall des berühmten Sternhaufens Westerlund 2 vermittelt, der angeblich einige der massereichsten Sterne der Galaxie beherbergt. Die Annahme eines anomalen Auslöschungsgesetzes für Westerlund 2 (Carraro et al. 2013) zwingt bestimmte frühere Entfernungsschätzungen dazu, um etwa 50% abzunehmen (siehe jedoch Dame 2007). Dies unterstreicht lediglich die bloße Bedeutung der Charakterisierung lokaler Staubeigenschaften bei der Festlegung der kosmischen Entfernungsskala.
Zusammenfassend ist die Charakterisierung der Eigenschaften kleiner Staubpartikel wichtig, wenn solche grundlegenden Größen wie der Abstand zum galaktischen Zentrum ermittelt, der galaktische Balken abgegrenzt und Abstandsindikatoren wie SNe vom Typ Ia verwendet werden.
Das Patent von Nataf et al. Die Ergebnisse von 2013 wurden zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal (ApJ) angenommen, und ein Preprint ist auf arXiv verfügbar. Die Koautoren der Studie sind 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, Lukasz Wyrzykowski . Das Patent von Nataf et al. Die Ergebnisse von 2013 basieren teilweise auf Daten, die über das Optical Graviational Lensing Experiment (OGLE) erfasst wurden. Der interessierte Leser, der zusätzliche Informationen wünscht, findet Folgendes relevant: Udalski 2003, Pottasch und Bernard-Salas 2013, Kunder et al. 2008 haben Vargas Alvarez et al. 2013 haben Carraro et al. 2013, Malkin 2013, Churchwell et al. 2009, Dame 2007, Ghez et al. 2008 haben Vanhollebekke et al. 2009.
