דמיינו את הגלקסיה שלנו — מערבולת כוכבים עצומה, שבאחת מזרועותיה נמצאת מערכת השמש. אנו יודעים זה מכבר ששביל החלב הוא גלקסיה ספירלית, אך שרטוט מדויק של המבנה שלה מתוך כדור הארץ, הממוקם בתוך הדיסקה, הוא משימה קשה להפליא. אבק וגז מסתירים את הזרועות המרוחקות, ושיטות מדידה רבות מסתמכות על הנחות לגבי מהירות הסיבוב של הגלקסיה. לאחרונה קיבלו אסטרונומים נתונים אמינים יותר: הזרועות הספירליות החיצוניות משתרעות רחוק יותר מהמרכז מכפי שסברו בעבר.
התגלית נעשתה בעזרת טלסקופי רנטגן של נאס"א, Chandra, ושל סוכנות החלל האירופית, XMM-Newton. צוות בהובלת ביאטריצ'ה ואיה (Beatrice Vaia) מאיטליה חקר את מה שמכונה "הדי-אור" — טבעות של קרינת רנטגן הנוצרות כאשר התפרצויות של קרינת גמא ממקורות רחוקים משתקפות מענני אבק בזרועות שביל החלב. התפרצויות גמא הן מהאירועים הבהירים ביותר ביקום; הן מתרחשות בעת קריסה של כוכבים מסיביים או מיזוג של כוכבי נייטרונים, והן נמצאות הרחק מעבר לגלקסיה שלנו.
The images include X-ray data from Chandra and optical data from Pan-STARRS. The composite image shows X-ray rings generated by a gamma-ray burst (GRB), a bright X-ray source located outside our galaxy. In a phenomenon called light echoes, the X-rays from the GRB bounced off dust
כאשר פעימת אור עוצמתית עוברת דרך הגלקסיה, חלק ממנה מתפזר על האבק. בתחום הרנטגן, הדבר יוצר טבעות מתרחבות שקוטרן קשור ישירות למרחק אל הענן. ככל שהאבק קרוב יותר אלינו, הטבעת גדולה יותר. שיטה גיאומטרית זו כמעט אינה תלויה במודלים של סיבוב הגלקסיה ומספקת דיוק גבוה.
החוקרים ניתחו נתונים משלוש התפרצויות גמא שונות. הם מדדו את המרחקים לשלוש זרועות: פרסאוס, הזרוע החיצונית (Outer) והזרוע החיצונית סקוטום-קנטאורוס (Outer Scutum-Centaurus). התברר ששתי הזרועות המרוחקות ביותר ממוקמות בערך 10% רחוק יותר מהמרכז הגלקטי מכפי שחשבו בעבר. ההבדל אולי נראה קטן במבט ראשון, אך להבנת מבנה הגלקסיה הוא משמעותי.
״זוהי דרך ישירה מאוד למדידת מרחקים, המבוססת על גיאומטריה בלבד״, ציינה ביאטריצ'ה ואיה. בעבר, באזורים המרוחקים של הגלקסיה, אי-הוודאות גדלה מכיוון שמודלים של סיבוב הפכו לפחות אמינים. הנתונים החדשים עשויים להשפיע על הערכות המסה הכוללת של שביל החלב ואף על התפיסות לגבי האופן שבו נוצרות ונשמרות זרועות ספירליות.
המדענים העריכו גם את רוחבו של אחד מענני האבק המרוחקים — כ-3500 שנות אור. עובדה זו מעידה על כך שהמדידות מתייחסות לזרוע שלמה, ולא לצביר אבק קטן ומקרי.
כמובן, לשיטה יש מגבלות: התפרצויות גמא בהירות, הנראות מבעד למישור הגלקסיה, מתרחשות לעיתים רחוקות. במהלך 25 שנים של תצפיות הצליחו להשתמש רק בכמה אירועים מתאימים. אך גם נתונים אלו כבר גורמים לנו להביט בבית הכוכבי שלנו באור חדש.
אנו ממשיכים לגלות את שביל החלב, אף שאנו חיים בתוכו. כל פרט חדש — מהמיקום המדויק של הזרועות ועד להתפלגות המסה — עוזר להבין טוב יותר כיצד נוצרה הגלקסיה שלנו וכיצד היא מתפתחת. ומי יודע אילו הפתעות מחכות לנו בהמשך.
