Perché le zeppe vuote in questa primissima mappa di 21 cm della Via Lattea? (Oort et al. 1958)

Jan Oort è stato un pioniere della radioastronomia. Wikipedia dice:

È stato scritto che "Oort è stato probabilmente il primo astronomo a rendersi conto dell'importanza" della radioastronomia. "Nei giorni precedenti i radiotelescopi", osserva una fonte, "Oort è stato uno dei pochi scienziati a rendersi conto del potenziale significato dell'uso delle onde radio per la ricerca nei cieli. La sua ricerca teorica suggerì che vaste nuvole di idrogeno indugiarono nei bracci a spirale della Galassia. Queste nuvole molecolari, prevedeva, erano i luoghi di nascita delle stelle. "

L'articolo include l'immagine mostrata di seguito, che è una mappa radio di 21 cm della galassia della Via Lattea. (per ulteriori informazioni sulla trasparenza della polvere a 21 cm vedere questa eccellente risposta a Come è stato stabilito il piano galattico?

Puoi anche leggere di più sul lavoro di Oort in questo periodo in questa intervista del 1976 con AIP Oral History Interview .

Immagino che il centro della trama sia il centro galattico e che il punto a 8 kpc sopra sia la Terra. Qual è la ragione per i due cunei vuoti, che sporgono verso il basso e verso l'alto dalla Terra? Sono forse punti geometrici e ciechi dai pochi primi radiotelescopi degli anni '50 o riflettono un vero fenomeno nella galassia?

La fonte originale è Il sistema galattico come una nebulosa a spirale Oort, JH; Kerr, FJ; Westerhout, G. MNRAS 118, (1958) p. 379

TLDR: questi cunei sono frammenti in cui le cose si muovono intorno al centro della galassia alla stessa velocità di noi, quindi non possiamo capire cosa ci sia.

Come indicato a pagina 4 del documento che hai collegato,

il grande divario tra 315 e 340, dove, ad eccezione della piccola R, la rotazione differenziale è troppo piccola per separare i vari bracci

Il metodo utilizzato per dedurre questa struttura è descritto a pagina 2:

Le osservazioni nel decimetro continuo possono solo dare la radiazione integrata sulla linea di vista. La linea da 21 cm offre una discriminazione a distanza. Ma sebbene le osservazioni di 21 cm diano discriminazioni a distanza, non possono di per sé fornire distanze reali. La distribuzione della distanza in una data direzione può essere dedotta solo dalle velocità radiali. Per questo dobbiamo supporre che in ogni parte del Sistema Galattico il moto medio del gas coincida con la velocità circolare alla corrispondente distanza dal centro.

La mappa è data combinando diverse osservazioni a diverse lunghezze d'onda - il 'decimetro' fornisce la quantità totale di cose lungo la linea di vista (perché non è assorbito molto lungo la strada), la linea di 21 cm fornisce una misura della distanza (perché è assorbito in modo così prevedibilmente risvegliato dalla quantità di roba che ha attraversato), e quindi dobbiamo assumere un modello di rotazione kepleriana come un'ipotesi di come le cose si stanno muovendo attorno al centro della galassia. La combinazione di queste tre cose ti consente di mappare il materiale anche se stai vedendo diversi pezzi impilati insieme lungo la tua linea di vista.

Questo non funziona nei cunei vuoti perché la velocità di rotazione è troppo simile alla nostra, quindi non possiamo usare la velocità di rotazione per districare le distanze.