Wspólny projekt Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) i NASA oparł się na obserwacjach z XMM-Newton oraz Chandry. Naukowcy przyjrzeli się skutkom trzech niezwykle silnych rozbłysków w przestrzeni kosmicznej, śledząc echa promieniowania rentgenowskiego rozproszonego na pyle. Ten "naturalny reflektor" pozwolił zajrzeć w kierunku zewnętrznych fragmentów spiralnych struktur Drogi Mlecznej i przeliczyć ich położenie z większą pewnością.
Choć żyjemy w jej wnętrzu, obraz naszej galaktyki wciąż pozostaje niepełny, zwłaszcza na peryferiach. Problemem jest położenie Układu Słonecznego w dysku galaktycznym oraz fakt, że liczne obszary zasłaniają gęste warstwy kosmicznego pyłu. Istotny krok w badaniach przyniosła misja Gaia, dzięki której udało się wyraźnie wskazać, że Droga Mleczna ma cztery ramiona spiralne — jednak na dalekich krańcach galaktyki pomiary bywają mniej precyzyjne.
Zespół kierowany przez Beatrice Vaia z Istituto Nazionale di Astrofisica we Włoszech zastosował podejście oparte na bezpośrednim pomiarze dystansu do ech po trzech wybuchach typu gamma-ray (GRB). Badaczka zwracała uwagę, że standardowo zewnętrzne ramiona odtwarza się na podstawie ruchu galaktyki, co może wprowadzać niepewności, a w tym przypadku wykorzystano ślad po zjawiskach, których promieniowanie przechodziło przez ramiona Drogi Mlecznej.
Najciekawsza planeta okrążająca Słońce. Inne gwiazdy też takie mają
Po rozbłyskach promieniowania gamma pojawiła się emisja rentgenowska, która odbijając się od ziaren pyłu w ramionach spiralnych, utworzyła charakterystyczne pierścienie. Z czasem kręgi te pozornie się rozszerzały, a ich obraz zarejestrowały instrumenty XMM-Newton i Chandra. Tempo i sposób narastania pierścieni pozwoliły obliczyć odległości do chmur pyłu, a w konsekwencji — oszacować dystans do samych ramion galaktyki.
Analiza potwierdziła dobrze znane położenie Ramienia Perseusza, ale przyniosła korektę w przypadku dalszych struktur. Wyniki wskazują, że Ramię Krzyża oraz Ramię Węgielnicy mogą znajdować się nawet o około 10 proc. dalej niż zakładano w dotychczasowych modelach. To ważne uzupełnienie, bo na obrzeżach Drogi Mlecznej wcześniejsze metody — w tym te oparte na danych z Gai — mają większe ograniczenia, a obserwacje rentgenowskie potrafią skuteczniej "przebić się" przez odległe i zapylone rejony.
Erik Kuulkers, naukowiec projektu XMM-Newton, podkreślał, że rezultaty pokazują trwałą wartość nawet wieloletnich misji. XMM-Newton, pracujący od 1999 r., nadal umożliwia ważne odkrycia, a łączenie jego obserwacji z danymi z innych teleskopów daje pełniejszy obraz badanych zjawisk. Wraz z rozwojem kolejnych projektów i napływem nowych pomiarów, rekonstrukcja struktury Drogi Mlecznej ma być coraz dokładniejsza.
Badania dotyczyły trzech zdarzeń: GRB 221009A z 2022 r., GRB 160623A z 2016 r. oraz GRB 031203 z 2003 r. W każdym z tych przypadków promieniowanie pozwoliło zarejestrować wyjątkowe pierścienie, które ujawniały rozkład pyłu w ramionach galaktyki. Szczegółowe wyniki opublikowano 29 czerwca w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics".
