Bildekreditt: NOAO
Astronomer fra NASAs Jet Propulsion Laboratory har målt avstanden til Pleiades-stjerneklyngen til største presisjon noensinne. Dette er viktig fordi den europeiske Hipparcos-satellitten tidligere målte en avstand til klyngen som ville ha vært i strid med teoretiske modeller av stjerners livssyklus. Denne nye målingen viser at Hipparcos var feil, og den etablerte teorien holder fortsatt.
Klyngen av stjerner kjent som Pleiades er en av de mest gjenkjennelige objektene på nattehimmelen, og i årtusener har blitt feiret i litteratur og legende. Nå har en gruppe astronomer oppnådd en svært nøyaktig avstand til en av stjernene på Pleiadene kjent siden antikken som Atlas. De nye resultatene vil være nyttige i den langvarige innsatsen for å forbedre den kosmiske avstandsskalaen og for å forske på den stjerners livssyklus.
I 22. utgaven av tidsskriftet Nature, rapporterer astronomer fra California Institute of Technology og NASAs Jet Propulsion Laboratory, begge i Pasadena, California, den beste avstanden noensinne til dobbeltstjernen Atlas. Stjernen, sammen med "kone" Pleione og deres døtre, de "syv søstrene", er de viktigste stjernene i Pleiadene som er synlige for det uunderviste øyet, selv om det faktisk er tusenvis av stjerner i klyngen. Ifølge teamets tiår med nøye interferometriske målinger ligger et sted mellom 434 og 446 lysår fra Jorden.
Avstanden til Pleiades-klyngen kan virke noe upresis, men er faktisk nøyaktig etter astronomiske standarder. Den tradisjonelle metoden for å måle avstand er ved å merke den presise plasseringen til en stjerne og deretter måle dens svake endring i posisjon når Jorden selv har flyttet til den andre siden av solen. Denne tilnærmingen kan også brukes til å finne avstand på jorden: Hvis du nøye registrerer plasseringen av et tre en ukjent avstand, flytter du en bestemt avstand til siden din og måler hvor langt treet tilsynelatende har "beveget seg", så er det mulig å beregne den faktiske avstanden til treet ved å bruke trigonometri.
Imidlertid gir denne prosedyren bare et grovt avstand estimat til selv de nærmeste stjernene, på grunn av de gigantiske avstandene som er involvert og de subtile endringene i stjernestilling som må måles.
Teamets nye måling avgjør en kontrovers som oppsto da den europeiske satellitten Hipparcos ga en mye kortere avstandsmåling til Pleiadene enn forventet og motsatte teoretiske modeller av stjerners livssyklus.
Denne motsetningen skyldtes fysiske lover om lysstyrke og dens forhold til avstand. En 100-watts lyspære en kilometer unna ser nøyaktig like lys ut som en 25-watts lyspære en halv kilometer unna. Så for å finne ut wattstyrken til en fjern lyspære, må vi vite hvor langt den er. På samme måte, for å finne ut "wattstyrken" (lysstyrke) av observerte stjerner, må vi måle hvor langt de er borte. Teoretiske modeller av den indre strukturen og kjernefysiske reaksjoner hos stjerner med kjent masse forutsier også deres lysstyrke. Så teorien og målingene kan sammenlignes.
Imidlertid ga Hipparcos-dataene en avstand som er lavere enn antatt fra de teoretiske modellene, og antydet derved enten at selve Hipparcos-avstandsmålingene var av, eller annet at det var noe galt med modellene for stjerners livssyklus. De nye resultatene viser at Hipparcos-dataene var feil, og at modellene for fremragende evolusjon virkelig er lyd.
De nye resultatene kommer fra nøye observasjoner av bane til Atlas og dets følgesvenn - et binært forhold som ikke ble demonstrert endelig før i 1974 og absolutt var ukjent for gamle himmelskere. Ved å bruke data fra Mount Wilson stellar interferometer, ved siden av det historiske Mount Wilson Observatory, og Palomar Testbed Interferometer ved Caltechs Palomar Observatory nær San Diego, bestemte teamet en presis bane for binæren.
Interferometri er en avansert teknikk som gjør det mulig for "splitting" av to kropper så langt borte at de normalt fremstår som en enkel uskarphet, selv i de største teleskopene. Å kjenne til omløpstiden og kombinere den med omløpsmekanikk, gjorde at teamet kunne utlede avstanden mellom de to kroppene, og med denne informasjonen, for å beregne avstanden til den binære til Jorden.
"I mange måneder hadde jeg vanskelig for å tro at vårt distansestimat var 10 prosent større enn det som ble publisert av Hipparcos-teamet," sa hovedforfatteren, Xiao Pei Pan fra JPL. "Til slutt, etter intensiv etterkontroll, ble jeg trygg på resultatet."
Medforfatter Shrinivas Kulkarni, en professor i astronomi og planetarevitenskap i Caltech, sa: “Vårt avstandsestimat viser at alt er godt i himmelen. Stjernemodeller brukt av astronomer bekreftes av vår verdi. ”
"Interferometry er en ung teknikk innen astronomi, og resultatet vårt baner vei for fantastiske avkastninger fra Keck-interferometeret og det forventede rominterferometri-oppdraget som forventes å bli lansert i 2009," sa medforfatter Michael Shao fra JPL, fremste etterforsker for det planlagte oppdraget , og for Keck interferometer, som forbinder de to 10-meter teleskopene ved Keck-observatoriet på Hawaii. Palomar Testbed Interferometer ble designet og bygget av et team av forskere fra JPL ledet av Mark Colavita og Shao. Det fungerte som en test testbed for Keck interferometer.
Originalkilde: NASA / JPL News Release
