Пыльные кольца выдали тайны рукавов экспресс
Тёмная комната, в воздухе плавает пыль. Вспыхивает яркий фонарь — и пылинки загораются, выдавая своё место. Похожий приём астрономы применили к нашей Галактике. Фонарём послужили гамма-всплески — мощнейшие взрывы в далёких галактиках, а пылинками — облака межзвёздной пыли. Рентгеновские лучи от всплеска проходят сквозь такое облако, часть излучения отклоняется в сторону, и мы видим светящееся кольцо. Задержка между вспышкой и появлением кольца зависит от расстояния до облака, и измерить её можно с точностью до нескольких процентов.
В новой работе учёные проанализировали наблюдения трёх гамма-всплесков, сделанные телескопами XMM-Newton и Chandra. Всплески подсветили пылевые облака в направлениях на рукава Персея, Внешний и Внешний Скутума-Центавра. Удалось не только подтвердить расстояния до уже известных облаков, но и найти два новых кольца. Они расположены примерно в 7 и 10 килопарсеках (23 и 33 тысячи световых лет) в направлении одного из всплесков. Анализ нескольких наблюдений самого яркого из них — GRB 221009A — позволил измерить расстояние до облака в 19 килопарсек (62 тысячи световых лет) с погрешностью всего в 0,2 килопарсека.
Такие точные замеры показали: реальная геометрия внешних рукавов Млечного Пути заметно отличается от той, что дают современные модели. Те основаны на спектроскопических измерениях скоростей вращения Галактики. Похоже, наш звёздный дом устроен чуть сложнее, чем мы думали. Пылевые кольца, словно эхо далёких взрывов, помогают прощупать невидимые глазу структуры и уточнить карту Галактики. Вспышка фонаря в тёмной комнате открыла очертания пыли — так и гамма-всплески постепенно проявляют рисунок галактических рукавов.
Пылевые облака, которые подсвечивают гамма-всплески, состоят в основном из крошечных частиц размером с дым от сигареты — меньше микрона. Но их так много, что вместе они создают заметное рассеяние рентгеновских лучей.
В романе Артура Кларка «Свет иных дней» люди научились видеть сквозь любые преграды с помощью червоточин. Здесь же сама природа подарила нам способ заглянуть сквозь пыль Галактики.