Gammakitörések árulják el a Tejút spirálkarjainak helyzetét

hogy a Tejútrendszer Külső-karja és Külső Scutum–Centaurus-karja a korábbi becsléseknél 10%-kal távolabb helyezkedik el a központtól.

Művészi illusztráció a Tejútrendszerről felülnézetben. A spirálkarok becsült helyzete a korábbi adatok alapján kék színben látható. Erre ráhelyezve látjuk a galaxis frissített képét, amelyen a két legkülső spirálkar – piros színnel jelölve és szaggatott vonalakkal keretezve – ettől eltérő pozícióban látható. A Chandra és az XMM űrtávcső nemrég feldolgozott röntgenadatai alapján mindkét kar távolabb lehet, mint korábban gondolták. Forrás: NASA / CXC / SAO / M. Weiss

A Tejútrendszer méretének és struktúrájának meghatározása nem könnyű feladat, mivel benne élünk. Mintha úgy akarnánk megrajzolni egy várostérképet, hogy közben egy külvárosi házban ücsörgünk.

Az Európai Űrügynökség Gaia űrszondája már 2 milliárd csillag pontos távolságát mérte meg a galaxisban, de csupán 10 ezer fényév távolságig. A Tejútrendszer korongja ennél jóval távolabbra nyúlik ki. A külső spirálkarok feltérképezéséhez a csillagászoknak eddig közvetettebb módszerekhez kellett folyamodniuk.

A hosszú gammakitörések (GRB-k) azonban most a szakemberek segítségére siettek. Ezek a hatalmas, gamma- és röntgentartományban észlelhető kitörések távoli galaxisok nagyon nagy tömegű, gyorsan forgó csillagainak összeomlásakor és az azt követő robbanások során keletkeznek.

A kutatók három gammakitörést vizsgáltak: a GRB 031203-at, a GRB 160623A-t és a GRB 221009A-t. (A számok azt jelzik, hogy mikor történt a robbanás, év, hónap, nap formában. A GRB 221009A minden idők legfényesebb ismert kitörése volt.) Mindhárom robbanás olyan közel következett be a Tejútrendszer fősíkjához, vagyis a galaktikus egyenlítőhöz, hogy a korongban található poron és gázon keresztül láthatjuk őket. Így a három esemény nagy energiájú sugárzása egy vagy több galaktikus spirálkaron haladt át, mielőtt elérte a Földet.

A robbanásokat követő napokban a NASA Chandra röntgenobszervatóriuma és az ESA XMM-Newton űrtávcsöve több táguló gyűrűt észlelt mindegyik robbanás körül. Ezek a visszfények akkor keletkeznek, amikor a sugárzást a galaxisunkban található porfelhők szétszórják.

Mivel a szórt röntgensugarak hosszabb utat tesznek meg, kicsit később érnek hozzánk, mint a gammakitörés közvetlen felvillanása. A Földön a visszhang is később ér hozzánk, mint az eredeti hang, mert ahogy visszaverődik egy felszínről, hosszabb utat kell megtennie.

Kiderült, hogy közvetlen kapcsolat van a késleltetés ideje, a visszfény égbolton látható mérete, valamint a visszfénykeltő por távolsága között.

„Ha megmérjük a röntgenképeken látható gyűrűk sugarát, és megnézzük, mennyi idő telt el a kitörés óta, azonosíthatjuk a visszaverő porréteget, és meghatározhatjuk a távolságát.” – magyarázza Vaia.

A Chandra röntgenadataiból (fehér keretben kék színnel) és a Pan-STARRS teleszkóp optikai adataiból összeállított felvétel. A kompozit képen egy gammakitörés (GRB, a galaxisunkon kívüli fényes gamma- és röntgenforrás) keltette röntgengyűrűk láthatók. A Chandra adataiból kiolvasható gyűrűátmérőkből megtudhatjuk, hogy milyen messze vannak a porfelhők a Földtől. A nagyobb gyűrűket a hozzánk közelebb eső porfelhők hozzák létre. A gammakitörés a gyűrűk központjánál helyezkedik el, a fehér négyzettől balra. Forrás: NASA / CXC / INAF / B. Vaia et al. (röntgen); Pan-STARRS (optikai); NASA / CXC / SAO / N. Wolk & P. Edmonds (képfeldolgozás).

A Tejútrendszer spirálkarjaiban nagy porkomplexumok találhatók, így ezek segítségével felmérhetjük a karok helyzetét. A kutatók az Astronomy & Astrophysics című lapban közzétett tanulmányukban arra a következtetésre jutottak, hogy a Naprendszernek is otthont adó Orion-karhoz legközelebbi Perseus-kar pontosan ott helyezkedik el, ahol eddig feltételeztük. A tőle kijjebb lévő Külső-kar és a Külső Scutum–Centaurus-kar azonban 10%-kal távolabb van tőlünk, mint azt korábban hitték.

A kutatócsoport tagja, Ilaria Fornasiero (University of Trento) egy sajtóközleményben így fogalmazott: „ez azt jelentheti, hogy a csillagászoknak felül kell bírálniuk a galaxis tömegére vonatkozó becsléseket, mivel az befolyásolja a karok kiterjedését.”

A Tejútrendszer spirálszerkezete. A felvételen a molekulafelhők és a nagy tömegű csillagkeletkezési régiók eloszlása látható. (Piros és kék színű körök jelölik a molekulafelhőket.) A fehér szaggatott vonalak a Scutum–Centaurus- és a Perseus-kart emelik ki. A kutatás során mért távolságokat ciánkék pontok jelölik, a három vizsgált gammakitörés irányát pedig lila nyilak jelzik. Forrás: Vaia et al. 2026

Mivel csupán három irányban történtek megfigyelések, és nincs független módszer arra, hogy megállapítsuk, pontosan hol helyezkednek el a porfelhők a spirálkarokban, az eredmények szükségszerűen előzetes jellegűek. Ha a jövőben sikerült megfigyelnünk a galaktikus egyenlítő közelében bekövetkező új gammakitöréseket és azok röntgenvisszfényeit, akkor tovább javulhatnak a karok elhelyezkedésére vonatkozó becsléseink.

Forrás: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/gamma-ray-bursts-size-up-the-milky-ways-spiral-arms/

A kutatás eredményeiről beszámoló szakcikk: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2026/06/aa57431-25/aa57431-25.html

Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet