Melkwegarm naast zon komt door nieuwe metingen dichterbij

De meest nabije melkwegarm buiten de baan van de zon ligt slechts half zo ver weg als sommige metingen suggereerden. Een groep van Amerikaanse, Duitse en Chinese astronomen heeft daarmee een slepend conflict uit de sterrenwereld geholpen (Science, 6 jan). Zij maten de afstand voor het eerst met driehoeksmeting, waardoor die afstand nauwkeuriger dan ooit bepaald is.

De lichtende gaswolken en de hierin gevormde jonge sterren van het melkwegstelsel vormen een spiraal, maar die structuur is moeilijk in kaart te brengen omdat de zon zich precies in het vlak van de spiraalarmen bevindt. Momenteel onderscheidt men vier of vijf hoofdarmen en enkele verbrokkelde delen daar tussenin. Ze worden genoemd naar het sterrenbeeld dat ze - vanaf de aarde gezien - doorkruisen. De meest nabije spiraalarm buiten de baan van de zon is de Perseus-arm, die over een lengte van meer dan 180 booggraden kan worden gevolgd. De afstand van de sterren hierin is op twee indirecte manieren bepaald: op grond van hun helderheid en op grond van de snelheid waarmee zij om het melkwegcentrum draaien. De eerste methode leverde steevast afstanden rond de zevenduizend lichtjaar op; de tweede komt steeds uit op ongeveer veertienduizend lichtjaar.

Ye Xu en zijn collega's hebben de afstand tot de Perseus-arm nu echter op een directe manier bepaald. Zij maten de schijnbare, heen en weer gaande beweging van een puntvormige radiobron (W3OH) in de Perseus-arm als gevolg van de jaarlijkse beweging van de aarde rond de zon. Deze wiebeling aan de hemel werd gemeten met een Amerikaans netwerk van radiotelescopen dat de halve aarde omspant, de zogeheten Very Long Baseline Array (VLBA). Na een jaar meten vonden de astronomen via driehoeksmeting dat de jaarlijkse parallax van de radiobron 0,5 milli-boogseconde bedraagt en de afstand tot de Perseus-arm dus 6350 lichtjaar. Die waarde komt goed overeen met eerdere bepalingen op basis van de helderheid van de sterren in deze spiraalarm.

De astronomen hebben ook ontdekt dat de W3OH-radiobron, en dus ook dit deel van de spiraalarm, wat langzamer rond het melkwegcentrum draait dan het stelsel als geheel en bovendien ook wat naar dit centrum toe beweegt . Daarom leverden afstandsmetingen die op deze snelheden zijn gebaseerd steevast waarden op die te groot waren.

De nu gebruikte VLBA-techniek heeft een nauwkeurigheid van tien miljoenste boogseconde, wat voldoende is om er ook afstanden tot verder weg gelegen spiraalarmen mee te meten. Zo wordt het in de toekomst mogelijk om via driehoeksmeting de hele spiraalstructuur en dynamica van ons melkwegstelsel in kaart te brengen.

George Beekman