Efterår kommer snart ved vores dør. Men før bladene skifter farver og lugten af græskar fylder vores kaffebarer, vil Pleiades-stjerneklyngen markere den nye sæson med sin tidligere tilstedeværelse på nattehimlen.
Den sarte gruppe af blå stjerner har været et fremtrædende syn siden antikken. Men i de senere år har klyngen også været genstand for en intens debat, der markerer en kontrovers, der har urolige astronomer i mere end et årti.
Nu hævder en ny måling, at afstanden til Pleiades-stjerneklyngen målt ved ESAs Hipparcos-satellit er afgjort forkert, og at tidligere målinger fra jordbaserede teleskoper havde det rigtigt hele tiden.
Pleiades-stjerneklyngen er et perfekt laboratorium til at studere stjernernes evolution. Født fra den samme gassky, udviser alle stjerner næsten identiske aldre og sammensætninger, men varierer i deres masse. Nøjagtige modeller afhænger dog meget af afstanden. Så det er kritisk, at astronomer kender klyngens afstand nøjagtigt.
En godt fastgjort afstand er også et perfekt springbræt i den kosmiske afstandstige. Med andre ord, nøjagtige afstande til Pleiaderne vil hjælpe med at producere nøjagtige afstande til de fjerneste galakser.
Men det er vanskeligt at måle de enorme afstande i rummet præcist. En stjernes trigonometriske parallaks - dens lille tilsyneladende skift mod baggrundsstjerner forårsaget af vores bevægelige udsigtspunkt - fortæller sin afstand mere sandt end nogen anden metode.
Oprindeligt var konsensus, at Pleiaderne ligger omkring 435 lysår fra Jorden. ESAs Hipparcos-satellit, der blev lanceret i 1989 for nøjagtigt at måle positioner og afstande for tusinder af stjerner ved hjælp af parallax, producerede imidlertid en afstandsmåling på kun ca. 392 lysår med en fejl på under 1%.
”Det ser måske ikke ud som en enorm forskel, men for at passe til de fysiske egenskaber ved Pleiades-stjernerne udfordrede det vores generelle forståelse af, hvordan stjerner dannes og udvikler sig,” sagde hovedforfatter Carl Melis fra University of California, San Diego, i en pressemeddelelse. "For at passe til Hipparcos-afstandsmålingen antydede nogle astronomer endda, at en eller anden type ny og ukendt fysik skulle være på arbejde i så unge stjerner."
Hvis klyngen virkelig var 10% tættere, end alle havde troet, skal stjernerne være iboende dæmpere end stellar-modeller antydede. Der blev drøftet, om rumfartøjet eller modellerne var skyld.
For at løse uoverensstemmelsen anvendte Melis og hans kolleger en ny teknik kendt som meget lang baseline radiointerferometri. Ved at forbinde fjerne teleskoper sammen genererer astronomer et virtuelt teleskop med en dataindsamlingsoverflade lige så stor som afstandene mellem teleskopene.
Netværket omfattede Very Long Baseline Array (et system med 10 radioteleskoper, der spænder fra Hawaii til Jomfruøerne), Green Bank-teleskopet i West Virginia, William E. Gordon-teleskopet ved Arecibo-observatoriet i Puerto Rico og Effelsberg-radioen Teleskop i Tyskland.
”Ved hjælp af disse teleskoper, der arbejdede sammen, havde vi ækvivalent med et teleskop på størrelse med Jorden,” sagde Amy Miouduszewski fra National Radio Astronomy Observatory (NRAO). "Det gav os muligheden for at foretage ekstremt nøjagtige positionsmålinger - svarende til måling af tykkelsen på et kvarter i Los Angeles set fra New York."
Efter halvandet års observationer bestemte holdet en afstand på 444,0 lysår til inden for 1% - svarende til resultaterne fra tidligere jordbaserede observationer og ikke Hipparcos-satellitten.
”Spørgsmålet er nu, hvad der skete med Hipparcos?” Sagde Melis.
Rumfartøjet målte positionen for ca. 120.000 nærliggende stjerner og - i princippet - beregnet afstande, der var langt mere præcise end muligt med jordbaserede teleskoper. Hvis dette resultat holder ved, vil astronomer kæmpe med, hvorfor Hipparcos-observationer forkert vurderede afstandene så dårligt.
ESAs længe ventede Gaia-observatorium, der blev lanceret den 19. december 2013, vil bruge lignende teknologi til at måle afstandene til omkring en milliard stjerner. Selvom det nu er klar til at begynde sin videnskabsmission, bliver missionsteamet nødt til at være særlig omhyggeligt ved at bruge arbejdet med jordbaserede radioteleskoper for at sikre, at deres målinger er nøjagtige.
Resultaterne er offentliggjort i 29. august-nummer af Science og er tilgængelige online.
