Presise observasjoner av en sjelden klasse med binære stjerner har nå tillatt et team av astronomer å forbedre målingen av avstanden til en av våre nærliggende galakser, den store magellanske skyen, og i prosessen, foredle Hubble Constant, en astronomisk beregning som hjelper måle utvidelsen av universet. Astronomene sier at dette er et avgjørende skritt mot å forstå arten av den mystiske mørke energien som får ekspansjonen til å akselerere.
Teamet brukte teleskoper ved ESOs La Silla-observatoriet i Chile, Las Campanas-observatoriet også i Chile og to fra University of Hawaii på Manoa, og Las Campanas Observatory, samt andre rundt om i verden. Disse resultatene vises i 7. mars 2013-utgaven av tidsskriftet Nature.
Den nye avstanden til LMC er 163 000 lysår. LMC er ikke den nærmeste galaksen til Melkeveien; Canis Major Dwarf Galaxy, oppdaget i 2003, regnes som den nærmeste naboen på 42 000 lysår fra Galactic Center, og Skytten Dwarf Elliptical Galaxy ligger omtrent 50 000 lysår fra Melkeveiens kjerne.
Astronomer konstaterer universets skala ved først å måle avstandene til nærliggende gjenstander og deretter bruke dem som standardlys - gjenstander med kjent lysstyrke - for å pinne ned avstander lenger og lenger ute i universet.
Frem til nå har det vist seg unnvikende å finne en nøyaktig avstand til LMC. Stjerner i den galaksen brukes til å fikse avstandsskalaen for mer avsidesliggende galakser, så det er avgjørende viktig.
“Dette er en ekte milepæl i moderne astronomi. Fordi vi kjenner avstanden til vår nærmeste nabogalakse så presist, kan vi nå bestemme hastigheten som universet utvider seg - Hubble-konstanten - med mye bedre nøyaktighet. Dette vil tillate oss å undersøke den fysiske naturen til den gåtefulle mørke energien, årsaken til den akselererte utvidelsen av universet, sier Dr. Rolf-Peter Kudritzki, en astronom ved University of Hawaiis Institute for Astronomy.
"For ekstragalaktiske astronomer," sa Dr. Fabio Bresolin, også fra UH, "avstanden til den store magellanske sky representerer en grunnleggende målestokk som hele universet kan måles med. Å ha en nøyaktig verdi for det har vært en stor utfordring for generasjoner av forskere. Teamet vårt har overvunnet vanskelighetene ved å bruke en utsøkt nøyaktig metode, og jobber allerede med å redusere den lille gjenværende usikkerheten med halvparten i løpet av de neste årene. ”
Teamet jobbet ut avstanden til LMC ved å observere sjeldne nære par stjerner kjent som formørkelsesbinarier. Når disse stjernene går i bane rundt hverandre, passerer de foran hverandre. Når dette skjer, sett fra jorden, synker den totale lysstyrken, både når den ene stjernen passerer foran den andre og, med en annen mengde, når den passerer bak.
Les en nylig fersk artikkel om studier som brukte formørkelsesbinarier for å studere lys-reisetidseffekten
Ved å spore disse endringene i lysstyrke veldig nøye, og også måle stjernenes omkretshastigheter, er det mulig å finne ut hvor store stjernene er, hva deres masse er, og annen informasjon om banene deres. Når dette kombineres med nøye målinger av stjernenes totale lysstyrke og farger, kan du finne bemerkelsesverdige nøyaktige avstander.
"Nå har vi løst dette problemet ved å beviselig ha et resultat som er nøyaktig til 2%," uttaler Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) og en av lederne for teamet.
Kilder: University of Hawaii, ESO
