Præcise iagttagelser af en sjælden klasse af binære stjerner har nu givet et team af astronomer mulighed for at forbedre måling af afstanden til en af vores nærliggende galakser, den store magellanske sky, og i processen forfine Hubble Constant, en astronomisk beregning, der hjælper måle udvidelsen af universet. Astronomerne siger, at dette er et afgørende skridt i retning af at forstå arten af den mystiske mørke energi, der får udvidelsen til at accelerere.
Holdet brugte teleskoper ved ESOs La Silla-observatorium i Chile, Las Campanas-observatoriet også i Chile og to fra University of Hawaii i Manoa, og Las Campanas-observatoriet samt andre over hele kloden. Disse resultater vises i 7. marts 2013-udgaven af tidsskriftet Nature.
Den nye afstand til LMC er 163.000 lysår. LMC er ikke den nærmeste galakse til Mælkevejen; Canis Major Dwarf Galaxy, der blev opdaget i 2003, betragtes som den faktiske nærmeste nabo på 42.000 lysår fra det galaktiske center, og Skytten Dwarf Elliptical Galaxy ligger omkring 50.000 lysår fra kernen i Mælkevejen.
Astronomer konstaterer universets skala ved først at måle afstandene til objekter i nærheden og derefter bruge dem som standardlys - genstande med kendt lysstyrke - til at fastlægge afstande længere og længere ude i universet.
Indtil nu har det vist sig at være unødvendigt at finde en nøjagtig afstand til LMC. Stjerner i den galakse bruges til at fastlægge afstandsskalaen til mere fjerntliggende galakser, så det er meget vigtigt.
”Dette er en ægte milepæl i moderne astronomi. Fordi vi kender afstanden til vores nærmeste nabo-galakse så præcist, kan vi nu bestemme den hastighed, med hvilket universet ekspanderer - Hubble-konstanten - med meget bedre nøjagtighed. Dette vil give os mulighed for at undersøge den fysiske natur af den gådefulde mørke energi, årsagen til den accelererede udvidelse af universet, ”siger Dr. Rolf-Peter Kudritzki, en astronom ved University of Hawaiis Institut for Astronomi.
”For ekstragalaktiske astronomer,” sagde Dr. Fabio Bresolin, også fra UH, ”afstanden til den store magellanske sky repræsenterer en grundlæggende målestok, som hele universet kan måles med. At have en nøjagtig værdi for det har været en stor udfordring for generationer af videnskabsmænd. Vores team har overvundet vanskelighederne ved hjælp af en udsøgt nøjagtig metode og arbejder allerede nu med at reducere den lille resterende usikkerhed med halvdelen i de næste par år. ”
Holdet arbejdede afstanden til LMC ved at observere sjældne nære par af stjerner, kendt som formørkelsesbinarier. Når disse stjerner kredser om hinanden, passerer de foran hinanden. Når dette sker, som det ses fra Jorden, falder den totale lysstyrke, både når den ene stjerne passerer foran den anden og, med en anden mængde, når den passerer bagefter.
Læs en ny nylig artikel om undersøgelser, der brugte formørkelsesbinarier til at studere lys-rejsetid-effekten
Ved at spore disse ændringer i lysstyrke meget omhyggeligt og også måle stjernernes orbitalhastigheder er det muligt at finde ud af, hvor store stjernerne er, hvad deres masser er, og anden information om deres kredsløb. Når dette kombineres med omhyggelige målinger af stjernernes totale lysstyrke og farver, kan man finde bemærkelsesværdige nøjagtige afstande.
”Nu har vi løst dette problem ved påviseligt at have et resultat nøjagtigt til 2%,” siger Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) og en af lederne af teamet.
Kilder: University of Hawaii, ESO
