Wkrótce nadejdzie jesień. Ale zanim liście zmienią kolory, a zapach dyni wypełni nasze kawiarnie, gromada gwiazd Plejady zaznaczy nowy sezon swoją wcześniejszą obecnością na nocnym niebie.
Delikatna grupa niebieskich gwiazd była widoczna od czasów starożytnych. Ale w ostatnich latach gromada była również przedmiotem intensywnej debaty, która wywołała kontrowersje, które niepokoiły astronomów od ponad dekady.
Teraz nowy pomiar dowodzi, że odległość do gromady gwiazd Plejady mierzona przez satelitę Hipparcos ESA jest zdecydowanie błędna i że poprzednie pomiary z teleskopów naziemnych miały ją cały czas.
Gromada gwiazd Plejady jest doskonałym laboratorium do badania ewolucji gwiazd. Wszystkie gwiazdy, urodzone z tej samej chmury gazu, wykazują prawie identyczny wiek i skład, ale różnią się masą. Dokładne modele zależą jednak w dużej mierze od odległości. Dlatego niezwykle ważne jest, aby astronomowie dokładnie znali odległość od gromady.
Dobrze przypięty dystans jest także idealnym kamieniem przejściowym w kosmicznej drabinie dystansowej. Innymi słowy, dokładne odległości do Plejad pomogą wytworzyć dokładne odległości do najdalszych galaktyk.
Jednak dokładne zmierzenie ogromnych odległości w przestrzeni jest trudne. Paralaksa trygonometryczna gwiazdy - jej niewielkie pozorne przesunięcie w stosunku do gwiazd tła spowodowane przez nasz ruchomy punkt obserwacyjny - pokazuje jej odległość bardziej prawdziwie niż jakakolwiek inna metoda.
Pierwotnie konsensus był taki, że Plejady znajdują się około 435 lat świetlnych od Ziemi. Jednak satelita Hipparcos ESA, wystrzelony w 1989 roku w celu precyzyjnego pomiaru pozycji i odległości tysięcy gwiazd za pomocą paralaksy, wykonał pomiar odległości tylko około 392 lat świetlnych, z błędem mniejszym niż 1%.
„To może nie wydawać się ogromną różnicą, ale aby dopasować się do fizycznych cech gwiazd Plejad, zakwestionowało nasze ogólne zrozumienie tego, jak gwiazdy tworzą się i ewoluują” - powiedział główny autor Carl Melis z University of California, San Diego, w komunikacie prasowym. „Aby dopasować pomiar odległości Hipparcosa, niektórzy astronomowie sugerowali nawet, że jakiś rodzaj nowej i nieznanej fizyki musiał działać w takich młodych gwiazdach”.
Jeśli gromada rzeczywiście była o 10% bliżej niż wszyscy sądzili, gwiazdy muszą być wewnętrznie ciemniejsze niż sugerują modele gwiezdne. Nastąpiła debata na temat tego, czy zawalił statek kosmiczny czy modele.
Aby rozwiązać tę rozbieżność, Melis i jego koledzy zastosowali nową technikę znaną jako interferometria radiowa o bardzo długiej linii podstawowej. Łącząc odległe teleskopy ze sobą, astronomowie generują wirtualny teleskop o powierzchni gromadzącej dane tak dużej, jak odległości między teleskopami.
Sieć obejmowała Very Long Baseline Array (system 10 teleskopów radiowych od Hawajów po Wyspy Dziewicze), Green Bank Telescope w Zachodniej Wirginii, William E. Gordon Telescope w Arecibo Observatory w Puerto Rico i Effelsberg Radio Teleskop w Niemczech.
„Korzystając ze współpracujących teleskopów, mieliśmy odpowiednik teleskopu wielkości Ziemi” - powiedziała Amy Miouduszewski z National Radio Astronomy Observatory (NRAO). „To dało nam możliwość wykonywania niezwykle dokładnych pomiarów pozycji - co odpowiada pomiarowi grubości jednej czwartej w Los Angeles widzianej z Nowego Jorku.”
Po półtora roku obserwacji zespół wyznaczył odległość 444,0 lat świetlnych w granicach 1% - dopasowując wyniki z poprzednich obserwacji naziemnych, a nie satelity Hipparcos.
„Pytanie brzmi: co się stało z Hipparcos?” Powiedziała Melis.
Statek kosmiczny zmierzył pozycję około 120 000 pobliskich gwiazd i - w zasadzie - obliczył odległości, które były o wiele dokładniejsze niż to możliwe w teleskopach naziemnych. Jeśli ten wynik się utrzyma, astronomowie zorientują się, dlaczego obserwacje Hipparcos tak źle oszacowały odległości.
Długo oczekiwane obserwatorium Gaia ESA, które zostało uruchomione 19 grudnia 2013 r., Zastosuje podobną technologię do pomiaru odległości około miliarda gwiazd. Chociaż jest już gotowy do rozpoczęcia misji naukowej, zespół misyjny będzie musiał zachować szczególną ostrożność, wykorzystując pracę naziemnych radioteleskopów, aby zapewnić dokładne pomiary.
Odkrycia zostały opublikowane w numerze Science z 29 sierpnia i są dostępne online.
