Odwróć się, Edwin Hubble. Odkrycia dokonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzer NASA pomogą astronomom dokonać jeszcze bardziej dokładnych pomiarów wielkości, wieku i tempa ekspansji naszego Wszechświata. Zapnij kosmiczny pas bezpieczeństwa i czytaj dalej…
Według dzisiejszego komunikatu prasowego Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego standardowe świece są obiektami astronomicznymi, które tworzą szczeble tak zwanej kosmicznej drabiny odległości, narzędzia do pomiaru odległości do coraz większych galaktyk. Pierwszy szczebel drabiny składa się z pulsujących gwiazd zwanych zmiennymi Cefeid lub w skrócie Cefeid. Pomiary odległości do tych gwiazd od Ziemi mają kluczowe znaczenie dla precyzyjnych pomiarów jeszcze bardziej odległych obiektów. Każdy szczebel drabiny zależy od poprzedniego, więc bez dokładnych pomiarów cefeidów cała kosmiczna drabina odległości nie uległaby zakłóceniu. Teraz nowe obserwacje Spitzera pokazują, że zapewnienie bezpieczeństwa tej drabiny wymaga jeszcze większej uwagi Cefeid. Obserwacje teleskopu w podczerwieni jednego konkretnego Cefeida dostarczają pierwszych bezpośrednich dowodów na to, że gwiazdy te mogą stracić masę - lub zasadniczo się skurczyć. Może to wpłynąć na pomiary ich odległości.
„Wykazaliśmy, że te szczególne standardowe świece są powoli zużywane przez wiatr”, powiedział Massimo Marengo z Iowa State University, Ames, Iowa, główny autor ostatniego badania na temat odkrycia, które ukazało się w czasopiśmie Astronomical Journal. „Stosując cefeidy jako standardowe świece, musimy zachować szczególną ostrożność, ponieważ, podobnie jak rzeczywiste świece, są spożywane podczas spalania”.
Gwiazdą w badaniu jest Delta Cephei, która jest imieniem dla całej klasy cefeid. Został odkryty w 1784 roku w
konstelacja Cefeusz lub król. Gwiazdy o masie pośredniej mogą stać się cefeidami, gdy są w średnim wieku, pulsując regularnym rytmem związanym z ich jasnością. Ta unikalna cecha pozwala astronomom na pomiar pulsu cefeid i stwierdzenie, jak jasno jest ono wewnętrznie - lub jak jasne byłoby, gdybyś był tuż obok. Mierząc jasność gwiazdy na niebie i porównując ją z jej wewnętrzną jasnością, można następnie ustalić, jak daleko musi ona być. Obliczeń tego dokonał słynny astronom Edwin Hubble w 1924 r., Co doprowadziło do odkrycia, że nasza galaktyka jest jedną z wielu na ogromnym kosmicznym morzu. Cefeidy pomogły również w odkryciu, że nasz wszechświat się rozszerza, a galaktyki oddalają się od siebie.
Od tego czasu cefeidy stały się niezawodnymi szczeblami kosmicznej drabiny odległości, ale tajemnice dotyczące tych standardowych świec pozostały. Jedno pytanie dotyczyło tego, czy tracą masę. Wiatry z gwiazdy Cefeid mogą zdmuchnąć znaczne ilości gazu i pyłu, tworząc wokół gwiazdy zakurzony kokon, co wpłynęłoby na jego jasność. To z kolei wpłynęłoby na obliczenia jego odległości. Poprzednie badania wskazywały na taką utratę masy, ale potrzebne były bardziej bezpośrednie dowody. Marengo i jego kolega wykorzystali widzenie w podczerwieni Spitzera do badania pyłu wokół delty Cephei. Ta konkretna gwiazda ściga się w przestrzeni kosmicznej z dużą prędkością, popychając międzygwiezdny gaz i pył do wstrząsu dziobowego z przodu. Na szczęście dla naukowców zdarza się, że pobliska gwiazda towarzysząca oświetla ten obszar, dzięki czemu wstrząs łukowy jest łatwiejszy do zobaczenia. Badając rozmiar i strukturę szoku, zespół był w stanie wykazać, że silny, masywny wiatr z gwiazdy naciska na międzygwiezdny gaz i pył. Ponadto zespół obliczył, że ten wiatr jest nawet milion razy silniejszy niż wiatr wiejący przez nasze Słońce. Dowodzi to, że Delta Cephei nieznacznie się kurczy.
Dalsze obserwacje innych cefeidów przeprowadzone przez ten sam zespół za pomocą Spitzera wykazały, że inne cefeidy, do 25% zaobserwowane, również tracą masę. „Wszystko rozpada się w badaniach kosmologicznych, jeśli nie zaczniesz od możliwie najdokładniejszych pomiarów cefeid” - powiedziała Pauline Barmby z University of Western Ontario, Kanada, główny autor kolejnego badania Cefeid opublikowanego online 6 stycznia w Astronomical Journal. „To odkrycie pozwoli nam lepiej zrozumieć te gwiazdy i wykorzystać je jako coraz bardziej precyzyjne wskaźniki odległości”.
Podobnie jak Pluton, oznacza to, że będziemy musieli ponownie napisać nasze książki o astronomii… Ale to świeczka „z okazji urodzin”, którą jesteśmy gotowi zdmuchnąć!
Oryginalne źródło: Komunikat prasowy American Astronomical Society - zdjęcie: NASA
