Доктор Суканья Чакраборти, занимающая должность, учреждённую фондом Pei-Ling Chan, в Университете Алабамы в Хантсвилле (UAH), входящем в систему Университета Алабамы, стала соавтором статьи, в которой используется метод создания более точной карты внешнего газового диска галактики Млечный Путь с помощью молодых звёзд.
Основные результаты представлены на 246-м заседании Американского астрономического общества (AAS 2025) в Анкоридже, Аляска, 8–12 июня, совместно с Мичиганским государственным университетом (MSU). Статья принята к публикации в The Astrophysical Journal и [доступна](https://arxiv.org/abs/2506.05575) на сервере препринтов arXiv.
В исследовании используется метод, который исследователи называют «сопоставлением шаблонов», с применением цефеид — переменных звёзд, для эффективного определения расстояний до газа на внешних краях спиральных рукавов галактики.
«Структура в звёздах намного более гладкая, чем в газе. Газ выглядит очень клочковатым и на самом деле более возмущённым», — говорит Чакраборти. «Это область, над которой я работала много лет, начиная с моей первой работы над спиральной структурой, будучи аспиранткой, а позже, будучи докторантом, я проводила компьютерные симуляции, чтобы понять возмущения на традиционной карте атомарного водорода, созданной исследователями в Беркли».
Создание водородной карты для Млечного Пути имеет большое значение для понимания структуры, динамики, звездообразования и эволюции галактики, а также для уточнения наблюдений далёких объектов.
Новое исследование является результатом сотрудничества с бывшим докторантом Чакраборти, доктором Питером Крейгом, научным сотрудником кафедры физики и астрономии MSU и ведущим автором статьи. Исследование включает данные миссии Европейского космического агентства (ЕКА) Gaia.
«Расстояние — одна из самых фундаментальных вещей, которые можно измерить во Вселенной, и одна из основополагающих вещей, над которыми мы можем работать в астрономии, — объясняет Чакраборти. — Пока вы не знаете расстояния, вы не можете ничего картографировать. Карта Беркли была основана на традиционном методе с использованием так называемых «кинематических расстояний», которые предполагают модель для полей скоростей галактики».
Кинематические расстояния основаны на измерении скорости объектов и сравнении их с моделью вращения галактики, что позволяет астрономам сопоставлять скорости с расстояниями. Однако использование кинематических расстояний для измерения расстояний до газа может быть неточным из-за нескольких факторов.
Для решения этих задач новое исследование использует «сопоставление шаблонов» — идею сопоставления молодых звёзд с известными координатами с близлежащими скоплениями газа для создания новой карты, которая впервые не зависит от кинематических расстояний.
Для исследования Чакраборти и её коллеги выбрали цефеиды — переменные звёзды, которые регулярно меняют свою яркость с периодами от нескольких дней до нескольких месяцев. Эти звёзды чрезвычайно ярки и могут быть видны на больших расстояниях, что делает их полезными для определения расстояний до галактик.
«Три основные величины, которые входят в данные о газе, — это долгота, широта и скорость, — говорит Чакраборти. — Мы строим графики этих данных для газа и для молодых звёзд, и вы видите, что они очень похожи. У цефеид очень точные расстояния, потому что [американский астроном] Генриетта Ливитт много лет назад разработала эту фантастическую зависимость. Так что, если у вас есть цефеиды, которые находятся близко к скоплению газа, у которого нет расстояний, мы даём расстояниям молодых звёзд значения газа, у которого их нет. Это идея сопоставления шаблонов».
«Наши новые карты наглядно демонстрируют, что спиральная структура в газовом диске Млечного Пути очень клочковатая, и что общая структура диска сложна, — добавляет доктор Крейг. — Карты, созданные с использованием нашей новой методики, могут улавливать особенности газа, которые могли быть упущены при использовании модели плавного вращения для Млечного Пути».
Анализ смоделированных спиральных галактик показывает, что расстояния, полученные методом сопоставления шаблонов, на 24% более точны, чем кинематические расстояния для газа, что обещает важные последствия для понимания крупномасштабных возмущений в газовом диске и того, как они зависят от взаимодействий между Млечным Путём и карликовыми галактиками.
В общей сложности в исследовании было задействовано более 37 000 звёзд, распределённых по диску Млечного Пути с возрастом менее 210 миллионов лет, для создания новой карты. «В будущем этот новый метод определения расстояний может быть улучшен за счёт более полных образцов звёзд», — заключают авторы исследования.
Предоставлено [Университетом Алабамы в Хантсвилле](http://www.uah.edu/).