Billedkredit: NOAO
Astronomer fra NASAs Jet Propulsion Laboratory har målt afstanden til Pleiades-stjerneklyngen til største præcision nogensinde. Dette er vigtigt, fordi den europæiske Hipparcos-satellit tidligere målte en afstand til klyngen, der ville have været i modstrid med teoretiske modeller af stjernernes livscyklus. Denne nye måling viser, at Hipparcos var forkert, og den etablerede teori gælder stadig.
Stjernerne kendt som Pleiades er en af de mest genkendelige objekter på nattehimlen, og i årtusinder er der blevet fejret i litteratur og legende. Nu har en gruppe astronomer opnået en meget nøjagtig afstand til en af stjernerne på Pleiaderne kendt siden antikken som Atlas. De nye resultater vil være nyttige i den langvarige indsats for at forbedre den kosmiske afstandsskala og til at forske på den stjernernes livscyklus.
I 22. januar-udgaven af tidsskriftet Nature rapporterer astronomer fra California Institute of Technology og NASAs Jet Propulsion Laboratory, begge i Pasadena, Californien, den bedste nogensinde afstand til dobbeltstjernen Atlas. Stjernen sammen med "kone" Pleione og deres døtre, de "syv søstre", er de vigtigste stjerner i Pleiaderne, der er synlige for det ubesatte øje, skønt der faktisk er tusinder af stjerner i klyngen. Ifølge teamets årti med omhyggelige interferometriske målinger ligger et sted mellem 434 og 446 lysår fra Jorden.
Afstanden til afstanden til Pleiades kan virke noget upræcis, men er faktisk nøjagtigt efter astronomiske standarder. Den traditionelle metode til måling af afstand er ved at bemærke den nøjagtige position af en stjerne og derefter måle dens lille ændring i position, når Jorden selv er flyttet til den anden side af solen. Denne tilgang kan også bruges til at finde afstand på Jorden: Hvis du omhyggeligt registrerer positionen for et træ en ukendt afstand væk, flytter en bestemt afstand til din side og måler, hvor langt træet tilsyneladende har "flyttet", så er det muligt at beregne den faktiske afstand til træet ved hjælp af trigonometri.
Imidlertid giver denne procedure kun et groft afstandsestimat til selv de nærmeste stjerner på grund af de involverede gigantiske afstande og de subtile ændringer i stjernernes position, der skal måles.
Holdets nye måling afvikler en kontrovers, der opstod, da den europæiske satellit Hipparcos leverede en meget kortere afstandsmåling til Pleiaderne end forventet og modsatte teoretiske modeller af stjernernes livscyklus.
Denne modsigelse skyldtes de fysiske love om lysstyrke og dens forhold til afstand. En 100-watts pære en kilometer væk ser nøjagtigt lige så lys ud som en 25-watts pære en halv kilometer væk. Så for at finde ud af effekten på en fjern lyspære, må vi vide, hvor langt det er. Tilsvarende skal vi måle, hvor langt de er væk, for at finde ud af "wattage" (lysstyrke) af observerede stjerner. Teoretiske modeller af den indre struktur og nukleare reaktioner hos stjerner med kendt masse forudsiger også deres lysstyrke. Så teorien og målingerne kan sammenlignes.
Hipparcos-dataene tilvejebragte imidlertid en afstand, der var lavere end antaget fra de teoretiske modeller, og antydede derved enten, at selve Hipparcos-afstandsmålingerne var slukket, eller ellers at der var noget galt med modellerne i stjernernes livscyklus. De nye resultater viser, at Hipparcos-dataene var i fejl, og at modellerne for den stellare udvikling faktisk er sunde.
De nye resultater kommer fra omhyggelig observation af Atlas og dens ledsager bane - et binært forhold, der ikke blev demonstreret endeligt før i 1974 og bestemt ikke var ukendt for de gamle himmelsagere. Ved hjælp af data fra Mount Wilson-stjerneinterferometer ved siden af det historiske Mount Wilson-observatorium og Palomar Testbed-interferometer ved Caltechs Palomar-observatorium nær San Diego, bestemte teamet en nøjagtig bane om det binære.
Interferometri er en avanceret teknik, der blandt andet tillader "opsplitning" af to kroppe så langt væk, at de normalt fremstår som en enkelt sløring, selv i de største teleskoper. Når man kendte omløbsperioden og kombinerede den med orbitalmekanik, gjorde det muligt for teamet at udlede afstanden mellem de to legemer og med disse oplysninger beregne afstanden mellem det binære til Jorden.
”I mange måneder havde jeg svært ved at tro, at vores afstandskøn var 10 procent større end det, der blev offentliggjort af Hipparcos-teamet,” sagde hovedforfatteren, Xiao Pei Pan fra JPL. ”Til sidst, efter intensiv genkontrol, blev jeg sikker på vores resultat.”
Medforfatter Shrinivas Kulkarni, en professor i astronomi og planetarisk videnskab, sagde: ”Vores afstandsestimat viser, at alt er godt i himlen. Stjernemodeller brugt af astronomer bekræftes af vores værdi. ”
"Interferometri er en ung teknik inden for astronomi, og vores resultat baner vejen for vidunderlig tilbagevenden fra Keck-interferometer og den forventede Space Interferometry Mission, som forventes at blive lanceret i 2009," sagde medforfatter Michael Shao af JPL, den fremste efterforsker for den planlagte mission , og til Keck-interferometer, der forbinder de to 10-meter-teleskoper ved Keck-observatoriet på Hawaii. Palomar Testbed Interferometer blev designet og bygget af et team af forskere fra JPL ledet af Mark Colavita og Shao. Det fungerede som en tekniske testbed for Keck interferometer.
Original kilde: NASA / JPL News Release
