eso1311uk — Науковий реліз

Вимірювання Всесвіту більш точно, ніж будь-коли раніше

Нові результати надали точну відстань до сусідньої галактики

6 березня 2013 р.

Після майже десятиліття ретельних спостережень, міжнародна науково-дослідна група астрономів виміряла відстань до сусідньої галактики Великої Магелланової Хмари найбільш точно, ніж будь-коли раніше. Дане нове вимірювання також покращує наше знання про швидкість розширення Всесвіту - постійну Хаббла, і є важливим кроком на шляху до розуміння природи таємничої темної енергії, котра викликає прискорення розширення. Науковці використовували телескопи обсерваторії ESO Ла Сілла в Чилі, а також інші по всьому світі. Результати спостережень представлені у журналі Nature за 7 березня 2013.

Астрономи досліджують масштаб Всесвіту, спочатку вимірюючи відстані до близьких від нас об'єктів, а потім використовують їх, як стандартні "свічки" [1] для визначення більш далеких відстаней у космосі. Але точність цього ланцюжка визначається її найбільш слабкою ланкою: досі ніяк не вдавалося знайти точну відстань до Великої Магелланової Хмари (ВМХ) - однієї з найближчих до Чумацького Шляху галактик. Оскільки зорі в цій галактиці використовуються для визначення шкали відстаней для більш далеких галактик, тому знання точної відстані до ВМХ вкрай важливе.

Але ретельні спостереження рідкісного класу подвійних зірок дозволили групі астрономів отримати набагато більш точне значення цієї відстані: 163 000 світлових років.

"Я дуже схвильований, тому що на протяжі сотні років астрономи намагалися точно виміряти відстань до Великої Магелланової Хмари, але це виявилося дуже важко",- говорить Вольфганг Гіренn (Універсідад де Консепсьон, Чилі), один з лідерів групи: "Тепер ми вирішили цю проблему, переконливо одержавши результат із точністю не гірше за 2%".

Поліпшення точності вимірювань відстані до Великої Магелланової Хмари також дозволяє уточнити дистанції до багатьох змінних зірок типу цефеїд [2]. Ці яскраві пульсуючі зорі слугують стандартними "свічками" для визначення відстаней до більш віддалених галактик та при вимірюванні показника розширення Всесвіту - постійної Хаббла. А це, в свою чергу, є підвалиною для виміру відстаней до найвіддаленіших галактик, які можна спостерігати з існуючими телескопами. Таким чином, більш точно виміряна відстань до Великої Магелланової Хмари відразу ж знижує неточність сучасних визначень космологічних дистанцій.

Астрономи отримали відстань до Великої Магелланової Хмари, спостерігаючи рідкісні тісні зоряні пари, відомі як затемнені подвійні [3]. Оскільки такі зорі обертаються одна навколо іншої, то вони періодично загороджують одна іншу. Коли таке трапляється, то спостерігач на Землі бачить падіння їх сумарного блиску; причому величина цього падіння розрізняється залежно від того, яка з зірок затьмарює іншу [4].

Ретельно відстежуючи ці різниці блиску під час визначення орбітальних швидкостей зірок, можна визначити їх розміри, маси та інші дані орбіт. Коли це поєднується із точними вимірами загальної яскравості та кольорів зірок [5], то дозволяє знаходити на диво точні відстані.

Даний метод уже використовували раніше, але до гарячих зірок. Однак, у цьому випадку обчислені відстані виявляються менш точними, ніж хотілося б. Наразі вперше спостерігались вісім рідкісних затемнених пар, у яких обидві зорі виявились холодними червоними гігантами [6]. Ці зорі були дуже прискіпливо вивчені, завдяки чому отримано набагато більш точні оцінки відстаней до них (із точністю близько 2%).

"ESO надала для цього проекту низку відмінних телескопів та приладів: HARPS для виключно точного визначення променевих швидкостей слабких зірок та SOFI для прецизійних вимірювань їх блиску в інфрачервоній області", - додає Гжегож Петржінскі (Універсідад де Консепсьон в Чилі та обсерваторія Варшавського Університету , Польща), провідний автор нової статті в Nature.

"Ми продовжуємо працювати над удосконаленням нашого методу і сподіваємося домогтися точності визначення відстані до ВМХ в 1% за кілька наступних років. Це буде мати далекосяжні наслідки не тільки для космології, але і для багатьох інших галузей астрофізики ", - укладає Даріуш Грачик, співавтор.

Примітки

[1] Стандарти "свічки" - це космічні об'єкти із відомою яскравістю. Вимірюючи видимий блиск такого об'єкта, астрономи можуть обчислити відстань до нього, оскільки більш віддалені об'єкти виглядають слабкіше. Прикладами таких стандартних "свічок" є цефеїди [2] та наднові типу Ia. Головною трудністю є калібрування шкали відстаней через пошук відносно близьких подібних об'єктів, відстань до котрих має бути незалежно виміряна іншими методами.

[2] Цефеїди - це яскраві нестабільні зорі, блиск яких змінюється через їх пульсації. При цьому існує вельми чітка залежність між швидкістю зміни їх блиску та їх яскравістю. Цефеїди, які пульсують швидше, слабкіші від тих, що пульсують повільніше. Ця закономірність виражається співвідношенням "період - світність" і дозволяє використовувати такі зорі в якості стандартних "свічок" для вимірювання відстаней до найближчих галактик.

[3] Дана робота є частиною довгострокового проекту "Араукарія" (Araucaria Project), метою якого є покращення точності вимірювання відстаней до найближчих галактик.

[4] При вимірах із високою точністю варіації світлового потоку залежать від відносних розмірів зірок, їх температур, кольорів та параметрів орбіт.

[5] Кольори зірок визначаються порівнянням їх блиску на кількох різних довжинах хвиль у ближньому інфрачервоному діапазоні.

[6] Ці зорі були знайдені серед 35 мільйонів зірок ВМХ у рамках проекту OGLE.

Детальніше

Дане дослідження було представлене у статті “An eclipsing binary distance to the Large Magellanic Cloud accurate to 2 per cent”, by G. Pietrzyński et al., котра вийшла в журналі за Nature за 7 березня 2013.

Науково-дослідна група у складі G. Pietrzyński (Universidad de Concepción, Chile; Warsaw University Observatory, Poland), D. Graczyk (Universidad de Concepción), W. Gieren (Universidad de Concepción), I. B. Thompson (Carnegie Observatories, Pasadena, USA), B., Pilecki (Universidad de Concepción; Warsaw University Observatory), A. Udalski (Warsaw University Observatory), I. Soszyński (Warsaw University Observatory), S. Kozłowski (Warsaw University Observatory), P. Konorski (Warsaw University Observatory), K. Suchomska (Warsaw University Observatory), G. Bono (Università di Roma Tor Vergata, Rome, Italy; INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Italy), P. G. Prada Moroni (Università di Pisa, Italy; INFN, Pisa, Italy), S. Villanova (Universidad de Concepción ), N. Nardetto (Laboratoire Fizeau, UNS/OCA/CNRS, Nice, France),  F. Bresolin (Institute for Astronomy, Hawaii, USA), R. P. Kudritzki (Institute for Astronomy, Hawaii, USA), J. Storm (Leibniz Institute for Astrophysics, Potsdam, Germany), A. Gallenne (Universidad de Concepción), R. Smolec (Nicolaus Copernicus Astronomical Centre, Warsaw, Poland), D. Minniti (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile; Vatican Observatory, Italy), M. Kubiak (Warsaw University Observatory), M. Szymański (Warsaw University Observatory), R. Poleski (Warsaw University Observatory), Ł. Wyrzykowski (Warsaw University Observatory), K. Ulaczyk (Warsaw University Observatory), P. Pietrukowicz (Warsaw University Observatory), M. Górski (Warsaw University Observatory), P. Karczmarek (Warsaw University Observatory).

Європейська Південна Обсерваторія - це передова міжурядова астрономічна організація в Європі та найбільш продуктивна астрономічна обсерваторія світу. Її підтримує 15 країн: Австрія, Бельгія, Бразилія, Чеська Республіка, Данія, Франція, Фінляндія, Німеччина, Італія, Нідерланди, Португалія, Іспанія, Швеція, Швейцарія та Сполучене Королівство. ESO здійснює ініціативну програму, зосереджену на проектуванні, будівництві та експлуатації потужних наземних спостережних об'єктів, що дозволяє астрономам робити важливі наукові відкриття. ESO також відіграє провідну роль у сприянні та організації співробітництва в астрономічних дослідженнях. ESO працює на трьох унікальних, світового класу обсерваторіях в Чилі: Ла Сілла, Паранал і Чахнантор. На горі Паранал, в ESO працює Дуже Великий Телескоп - найбільш передова в світі астрономічна обсерваторія видимого діапазону та VISTA - найбільший оглядовий телескоп в світі. ESO є європейським партнером просунутого астрономічного радіотелескопу ALMA, найбільшого існуючого астрономічного проекту. В даний час, ESO планує 39 метровий Європейський Надзвичайно Великий Телескоп E-ELT (оптичний та ближній ІЧ діапазони), який стане "найбільшим у світі оком у небо".

Посилання

Контакти

Oleg Maliy
NGO Zaporozhye Astronomical Club Altair
Zaporozhye, Ukraine
Телефон: +380 67 1371070
Email: astroclubzp@gmail.com

Grzegorz Pietrzyński
Universidad de Concepción
Chile
Телефон: +56 41 220 7268
Стільниковий: +56 9 6245 4545
Email: pietrzyn@astrouw.edu.pl

Wolfgang Gieren
Universidad de Concepción
Chile
Телефон: +56 41 220 3103
Стільниковий: +56 9 8242 8925
Email: wgieren@astro-udec.cl

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Стільниковий: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Переклад прес-релізу ESO eso1311.

Про реліз

Реліз №:eso1311uk
Назва:Large Magellanic Cloud
Тип:• Local Universe : Star : Type : Variable : Eclipsing
• Local Universe : Galaxy : Type : Irregular
Facility:Very Large Telescope
Science data:2013Natur.495...76P

Зображення

Artist’s impression of eclipsing binary
Artist’s impression of eclipsing binary
тільки на англійській
Explanation of eclipsing binaries
Explanation of eclipsing binaries
тільки на англійській
Map of the Large Magellanic Cloud
Map of the Large Magellanic Cloud
тільки на англійській

Відео

Zooming in on an eclipsing binary in the Large Magellanic Cloud
Zooming in on an eclipsing binary in the Large Magellanic Cloud
тільки на англійській
Artist’s impression of eclipsing binary
Artist’s impression of eclipsing binary
тільки на англійській

Також дивіться наші