Źródło zdjęcia: NOAO
Astronomowie z NASA Jet Propulsion Laboratory zmierzyli odległość do gromady gwiazd Plejady z największą precyzją w historii. Jest to ważne, ponieważ europejski satelita Hipparcos mierzył wcześniej odległość do gromady, co byłoby sprzeczne z teoretycznymi modelami cykli życia gwiazd. Ten nowy pomiar pokazuje, że Hipparcos był niepoprawny, a ustalona teoria nadal obowiązuje.
Gromada gwiazd znana jako Plejady jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych obiektów na nocnym niebie i od tysiącleci jest znana w literaturze i legendach. Teraz grupa astronomów osiągnęła bardzo dokładną odległość do jednej z gwiazd Plejad znanych od starożytności jako Atlas. Nowe wyniki będą przydatne w długofalowych wysiłkach zmierzających do poprawy kosmicznej skali odległości i do prowadzenia badań nad gwiezdnym cyklem życia.
W numerze czasopisma Nature z 22 stycznia astronomowie z California Institute of Technology i NASA's Jet Propulsion Laboratory, oba w Pasadenie w Kalifornii, podają najlepszy w historii dystans do podwójnej gwiazdy Atlas. Gwiazda wraz z „żoną” Pleione i ich córkami, „siedmioma siostrami”, są głównymi gwiazdami Plejad widocznymi gołym okiem, chociaż w gromadzie znajdują się tysiące gwiazd. Atlas, zgodnie z dekadą starannych pomiarów interferometrycznych, znajduje się gdzieś pomiędzy 434 a 446 lat świetlnych od Ziemi.
Zasięg odległości do gromady Plejad może wydawać się nieco nieprecyzyjny, ale w rzeczywistości jest dokładny według standardów astronomicznych. Tradycyjna metoda pomiaru odległości polega na odnotowaniu dokładnego położenia gwiazdy, a następnie na pomiarze jej niewielkiej zmiany położenia, gdy sama Ziemia przesunęła się na drugą stronę Słońca. Tego podejścia można również użyć do znalezienia odległości na Ziemi: jeśli dokładnie zarejestrujesz pozycję drzewa w nieznanej odległości, przesuniesz określoną odległość na swoją stronę i zmierzysz, jak daleko drzewo „najwyraźniej się„ przesunęło ”, wtedy możliwe jest obliczyć rzeczywistą odległość do drzewa za pomocą trygonometrii.
Jednak ta procedura daje jedynie przybliżoną odległość do najbliższych gwiazd, ze względu na gigantyczne odległości i subtelne zmiany pozycji gwiezdnej, które należy zmierzyć.
Nowy pomiar zespołu budzi kontrowersje, które pojawiły się, gdy europejski satelita Hipparcos dostarczył Plejady znacznie krótszy pomiar odległości niż oczekiwano i zaprzeczał teoretycznym modelom cykli życia gwiazd.
Ta sprzeczność wynikała z fizycznych praw jasności i jej związku z odległością. 100-watowa żarówka w odległości jednej mili wygląda dokładnie tak samo, jak 25-watowa żarówka w odległości pół mili. Aby obliczyć moc odległej żarówki, musimy wiedzieć, jak daleko jest. Podobnie, aby obliczyć „moc” (jasność) obserwowanych gwiazd, musimy zmierzyć ich odległość. Teoretyczne modele struktury wewnętrznej i reakcji jądrowych gwiazd o znanej masie przewidują również ich jasność. Tak więc teorię i pomiary można porównać.
Jednak dane Hipparcos dostarczyły odległość mniejszą niż przyjęta z modeli teoretycznych, co sugeruje, że albo same pomiary odległości Hipparcos były wyłączone, albo że coś było nie tak z modelami cykli życia gwiazd. Nowe wyniki pokazują, że dane Hipparcosa były błędne i że modele ewolucji gwiazd są rzeczywiście prawidłowe.
Nowe wyniki pochodzą z dokładnej obserwacji orbity Atlasu i jej towarzysza - relacji binarnej, która nie została ostatecznie wykazana do 1974 roku i na pewno była nieznana starożytnym obserwatorom nieba. Korzystając z danych z gwiezdnego interferometru Mount Wilson, obok historycznego Obserwatorium Mount Wilson oraz interferometru Palomar Testbed w Obserwatorium Palomar w Caltech niedaleko San Diego, zespół wyznaczył dokładną orbitę układu binarnego.
Interferometria to zaawansowana technika, która pozwala między innymi na „dzielenie” dwóch ciał tak daleko, że zwykle pojawiają się one jako pojedyncze rozmycie, nawet w największych teleskopach. Znajomość okresu orbitalnego i połączenie go z mechaniką orbitalną pozwoliło zespołowi wnioskować o odległości między dwoma ciałami i przy pomocy tych informacji obliczyć odległość binarnego do Ziemi.
„Przez wiele miesięcy trudno mi było uwierzyć, że nasza ocena odległości była o 10 procent większa niż opublikowana przez zespół Hipparcos” - powiedział główny autor, Xiao Pei Pan z JPL. „Wreszcie, po intensywnym sprawdzeniu, przekonałem się o naszym wyniku.”
Coauthor Shrinivas Kulkarni, profesor astronomii i planetologii Caltech, powiedział: „Nasze szacunki odległości pokazują, że wszystko jest dobrze w niebie. Modele gwiezdne stosowane przez astronomów znajdują potwierdzenie w naszej wartości. ”
„Interferometria to młoda technika w astronomii, a nasz wynik toruje drogę cudownym powrotom z interferometru Keck i przewidywanej misji interferometrii kosmicznej, która ma zostać uruchomiona w 2009 r.” - powiedział współautor Michael Shao z JPL, główny badacz tej planowanej misji , a także dla interferometru Keck, który łączy dwa 10-metrowe teleskopy w obserwatorium Keck na Hawajach. Interferometr testowy Palomar został zaprojektowany i zbudowany przez zespół naukowców z JPL pod kierunkiem Marka Colavity i Shao. Służył jako inżynierski tester dla interferometru Keck.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
