Astronomen hebben ruzie gemaakt over hoeveel spiraalarmen onze Melkweg vertoont. Is de Melkweg een vier- of tweearmig spiraalstelsel? Astronomen hadden vaak aangenomen dat de Melkweg in potentie een vierarmig spiraalstelsel was, maar relatief recente waarnemingen van NASA's Spitzer-telescoop impliceerden dat het sterrenstelsel twee spiraalarmen had. In 2013 brachten astronomen stervormingsgebieden in kaart en voerden aan dat ze de twee ontbrekende armen hadden gevonden, waardoor het totaal aantal armen weer op vier kwam.
De zaak voor een vierarmige Melkweg is misschien net sterker geworden.
Een team van Braziliaanse astronomen gebruikte sterclusters die in hun geboortewolken waren ingebed om de structuur van de Melkweg te volgen. "Onze resultaten geven de voorkeur aan een vierarmig spiraalstelsel, dat de Boogschutter-Carina, Perseus en Buitenarmen omvat.", Merkte de groep van de Universidade Federal do Rio Grande do Sul op.
"Ondanks inspanningen om ons begrip van de structuur van de Melkweg te verbeteren, blijven er vragen. Er is geen consensus over het aantal en de vorm van de spiraalarmen van de Galaxy. ”, Merkte hoofdauteur D. Camargo op. Hij voegde eraan toe dat de locatie van de zon in de verduisterde schijf van de Melkweg een belangrijke factor was die ons begrip van de bredere structuur van de Melkweg belemmerde. Met andere woorden, we hebben geen vogelvlucht van onze Melkweg.
Het team merkte op dat jonge ingebedde clusters uitstekende sporen zijn van de structuur van de Melkweg, "De huidige resultaten geven aan dat de ingebedde clusters van de Melkweg zich voornamelijk in de spiraalarmen bevinden." Ze merkten op dat stervorming kan optreden na de ineenstorting en fragmentatie van gigantische moleculaire wolken in spiraalarmen, en bijgevolg zijn de jonge ingebedde sterclusters die vervolgens tevoorschijn komen uitstekende sondes van de galactische structuur omdat ze niet ver van hun geboorteplaats zijn verwijderd.
Het team gebruikte gegevens van de WISE-infraroodtelescoop van NASA om jonge clusters te identificeren die nog steeds zijn ingebed in hun geboortewolken, die vaak worden omgeven door veel stof. Infrarood sterrenlicht wordt minder door stof verduisterd dan zichtbaar licht, waardoor de astronomen een ongekend beeld krijgen. De groep ontdekte inderdaad 7 nieuwe ingebedde clusters, waarvan er verschillende (aangeduid als Camargo 441-444) mogelijk behoren tot een groter geheel dat zich in de Perseus-arm bevindt. Ze suggereerden dat een gigantische moleculaire wolk werd samengedrukt door de spiraalarm die de stervorming in verschillende bosjes kan hebben veroorzaakt, en dat er talloze sterclusters met vergelijkbare leeftijden zijn ontstaan (een alternatief of gelijktijdig scenario is sequentiële vorming).
Astronoom A. Mainzer bespreekt NASA's WISE-telescoop (Wide-Field Infrared Survey Explorer), die werd gebruikt door Camargo et al. 2015 om ingebedde sterrenhopen te identificeren.
Het team gebruikte ook bijna-infraroodgegevens van de 2MASS-enquête om de afstanden voor de sterrenhopen te bepalen, zodra de objecten waren geïdentificeerd in de WISE-afbeeldingen. Een primair doel van hun werk was om nauwkeurige fundamentele clusterparameters vast te stellen, die alle resulterende conclusies over de algehele structuur van de Melkweg zouden versterken. Daarom werd een innovatief algoritme toegepast om de besmetting door voorgrond- en achtergrondsterren langs de zichtlijn te minimaliseren, die anders zouden kunnen verschijnen als clusterleden en de betrouwbaarheid van schattingen op afstand zouden verslechteren.
"De ingebedde clusters in het huidige monster zijn verdeeld over de Boogschutter-Carina-, Perseus- en Buitenarmen", concludeerde het team. Ze merkten ook op dat de zoektocht naar nieuwe ingebedde clusters in de hele Melkweg onverminderd moet doorgaan, aangezien dergelijke doelen ons begrip van de structuur van de Melkweg kunnen bevorderen.
De ontdekkingen worden beschreven in een nieuwe studie van D. Camargo, C. Bonatto en E. Bica, getiteld "Tracing the Galactic spiral structure with embedded clusters". Het onderzoek is geaccepteerd voor publicatie en zal verschijnen in een aanstaande uitgave van de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Een voordruk van het werk is beschikbaar op arXiv.
