Att få ett exakt avstånd mellan solen och centrum av vår galax är fortfarande en av de största utmaningarna som astronomer står inför. Specifikt, är dammpartiklar som ligger mot Galactic centrum annorlunda än sina motsvarigheter nära solen? En ny studie ledd av David Nataf hävdar att, ja, damm beläget mot det galaktiska centrumet är avvikande. De tittar också på att exakt definiera både avståndet till det galaktiska centrumet och den välrenommerade barstrukturen som omfattar det.
Teamet hävdar att karaktären av små dammpartiklar är nyckeln till att fastställa rätt avstånd till det galaktiska centrumet, och en sådan analys kan mildra spridningen bland publicerade uppskattningar för det avståndet (visas i figuren nedan). Nataf et al. 2013 drar slutsatsen att damm längs siktlinjen till det galaktiska centrumet är avvikande och därmed orsakar en icke-standard "utrotningslag".
Utrotningslagen beskriver hur damm får objekt att bli svagare som en funktion av den utsända våglängden för ljus, och därmed vidarebefordrar viktig information som rör dammegenskaperna.
Teamet konstaterar att "Vi beräknar ett avstånd till det galaktiska centrumet av [26745 ljusår] ... [antar en] icke-standard [utrotningslag] och därmed befriar en viktig flaskhals i galaktiska utbuktningsstudier."
Nataf et al. 2013 konstaterar också att "Variationerna i både utrotning och utrotningslagen gjorde det svårt att på ett tillförlitligt sätt spåra den rumsliga strukturen för den [galaktiska] utbukten." Således påverkar variationer i utrotningslagen (bundna direkt till dammegenskaperna) också ansträngningarna att avgränsa den galaktiska stången, förutom vissa bestämningar av avståndet till det galaktiska centrumet. Variationer i utrotningslagen innebär inhomogeniteter bland dammpartiklarna.
"Betraktningsvinkeln mellan utbuktningens huvudaxel och solens galaktiska centrumlinje förblir obestämd, med de bästa värdena från 13 till ... 44 [grader]," sade Nataf et al. 2013 (se även tabell 1 i Vanhollebekke et al. 2009). Teamet tillade att "Vi mäter en övre gräns på lutningen av 40 [grader] mellan utbuktningens huvudaxel och den solgalaktiska centrumlinjen."
Emellertid diskuteras egenskaperna hos damm som finns mot det galaktiska centrumet, och ett spektrum av åsikter finns. Medan Nataf et al. 2013 upptäcker att utrotningslagen är anomalt låg, det finns studier som argumenterar för en standard för utrotningslagen. Förresten, Nataf et al. 2013 framhäver att utrotningslagen som karaktäriserar damm nära det galaktiska centrumet liknar det som är knutet till extragalaktiska supernovaer (SNe), ”Lagen om [utrotning] mot den inre galaxen [är] ungefär i överensstämmelse med extra-galaktiska undersökningar av värdarna av typen Ia SNe. ”
Avvikelser från standardutrotningslagen och vikten av att karakterisera denna kompensation exemplifieras också av studier av Carina-spiralarmen. Optiska undersökningar avslöjar att en framstående spiralarm går igenom Carina (även om det ämnet diskuteras på samma sätt), och nyligen genomförda studier hävdar att utrotningslagen för Carina är högre än standardvärdet (Carraro et al. 2013, Vargas Alvarez et al. 2013) . Omvänt, Nataf et al. 2013 förespråkar att damm mot det galaktiska centrumet är lägre jämfört med det normala (genomsnittliga) utrotningslagets värde.
Effekten av att anta en anomalt hög utrotningslag för föremål som ligger i Carina förmedlas av fallet med det berömda stjärnklusteret Westerlund 2, som är känt för att vara värd för några av Galaxens mest massiva stjärnor. Att anta en anomal utrotningslag för Westerlund 2 (Carraro et al. 2013) tvingar vissa tidigare avståndsberäkningar att minska med cirka 50% (se dock Dame 2007). Det betonar bara den stora betydelsen av att karakterisera lokala dammegenskaper när man skapar den kosmiska avståndsskalan.
Sammanfattningsvis är det att karakterisera egenskaperna hos små dammpartiklar viktigt när man fastställer sådana grundläggande kvantiteter som avståndet till det galaktiska centrumet, avgränsar den galaktiska stången och använder avståndsindikatorer som typ Ia SNe.
Nataf et al. 2013-resultat har accepterats för publicering i Astrophysical Journal (ApJ), och en förtryck finns tillgänglig på arXiv. Koautorerna i studien är 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, Radoslaw Polesk . Nataf et al. 2013 års resultat baseras delvis på data som erhållits via Optical Graviational Lensing Experiment (OGLE). Den intresserade läsaren som önskar ytterligare information hittar följande relevanta: Udalski 2003, Pottasch och 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.
