Braços espirais, forma de barra e microlentes de bulge na Via Láctea

Um novo modelo para a distribuição de luminosidade no interior da Via Láctea foi encontrado, usando um algoritmo de máxima verossimilhança penalizada não paramétrico para desprojetar um mapa em L-band da COBE/ DIRBE da Galáxia interna. O modelo também é restringido pelas distribuições de magnitude aparente (linha de visão) de estrelas gigantes em certos campos de bulge. Uma nova característica importante é a inclusão de um modelo de braço espiral no disco. Os braços espirais fazem com que o modelo apareça mais amplo no céu; assim, nossa barra é mais alongada do que nos modelos simétricos de oito lados anteriores. Eles também levam a um modelo de disco mais suave interior ao Sol. O comprimento da barra é 3.5 kpc, e suas proporções de eixo são 1:(0.3–0.4):0.3, independentes de o modelo de braço espiral ser de quatro braços ou dois braços. O maior alongamento no plano torna possível reproduzir as distribuições de estrelas gigantes observadas. Com apenas os dados de brilho superficial, uma pequena degeneração do modelo é encontrada mesmo para orientação fixa da barra, totalizando cerca de ±0.1 de incerteza na razão axial em plano. A inclusão dos dados de estrelas gigantes remove a maior parte dessa degeneração e também impõe restrições adicionais sobre o ângulo de orientação da barra. Estimamos 15°φbar30°, com os melhores modelos obtidos para 20°φbar25°. Usamos nosso modelo de referência para prever um mapa de profundidade óptica de microlentes em direção ao bulge, normalizando sua massa pela curva de velocidade terminal observada. Para fontes de estrelas gigantes em (l,b)=(3°.9, −3°.8) encontramos τ−6≡τ/10−6=1.27, dentro de 1.8σ da nova medição MACHO dada por Popowski et al. O valor para todas as fontes em (l,b)=(2°.68, −3°.35) é τ−6=1.1, ainda >3σ afastado do valor DIA MACHO publicado. A dispersão desses valores τ−6 dentro de nossos modelos é de 10 por cento. Como a distribuição de fontes é bem ajustada pelo modelo no infravermelho próximo, aumentar as profundidades ópticas previstas em >20 por cento será difícil. Assim, o alto valor da profundidade óptica de microlentes medida para estrelas gigantes argumenta a favor de um disco quase maximal na Via Láctea.