«Апостериори»: Гамма-всплески помогли уточнить размеры Млечного Пути

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Астрономы использовали рентгеновское эхо от нескольких гамма-всплесков, чтобы определить положение далёких областей нашей Галактики. Новый метод позволил напрямую измерить расстояние до одного из внешних спиральных рукавов Млечного Пути, не используя предположения о скорости вращения Галактики.

Млечный Путь представляет собой спиральную галактику с несколькими крупными рукавами, состоящими из газа, пыли и молодых звёзд. Однако точно определить их положение сложно, поскольку мы находимся внутри галактического диска. Один из основных методов построения карты Галактики основан на измерении скорости движения газа. По доплеровскому смещению излучения атомов водорода и молекул угарного газа астрономы определяют скорость объектов относительно Земли, а затем, используя модель вращения Млечного Пути, вычисляют расстояние до них. Но такой подход зависит от точности самой модели, которая особенно плохо работает для удалённых областей Галактики.

В исследовании, опубликованном в 2026 году в журнале Astronomy & Astrophysics, учёные использовали другой способ измерения расстояний – рассеяние рентгеновского излучения гамма-всплесков на межзвёздной пыли. Гамма-всплески – одни из самых мощных событий во Вселенной. Во время такой вспышки выделяется огромное количество энергии, часть которой распространяется в виде рентгеновского излучения. Если на пути этого излучения находятся облака космической пыли, часть фотонов рассеивается и приходит к Земле с задержкой.

Эта задержка создаёт своеобразное рентгеновское эхо. Поскольку время прихода рассеянного излучения зависит от расстояния до пылевого облака, а положение отражённого сигнала можно измерить, исследователи могут определить расстояние до самой пыли напрямую – используя только геометрию распространения света.

Авторы работы проанализировали данные трёх гамма-всплесков, включая сверхяркий гамма-всплеск GRB 221009A, обнаруженный в 2022 году. Наблюдения, полученные с помощью космических рентгеновских телескопов XMM-Newton и Chandra, позволили определить положение нескольких пылевых структур в диске Млечного Пути. В частности, исследователи измерили расстояние до внешнего рукава Щита–Центавра. Он оказался расположен примерно в 19 тысячах парсеков от Солнца – около 62 тысяч световых лет.

Полученные результаты показывают, что существующие модели спиральной структуры Млечного Пути могут иметь заметные неточности. Некоторые положения рукавов, полученные на основе кинематических моделей, не совпадают с прямыми измерениями, проведёнными в новой работе. Если раньше положение спиральных рукавов во многом восстанавливалось на основе предположений о движении вещества внутри Млечного Пути, то теперь астрономы получили возможность измерять их расположение напрямую.

При этом новый метод пока имеет ограничения. Он требует редких и очень ярких гамма-всплесков, а также подходящего расположения пылевых облаков между источником и Землёй. Однако с ростом числа рентгеновских наблюдений учёные ожидают получить больше данных и создать более точную карту нашей Галактики.