Harvinaisen kaksoistähtien luokan tarkat havainnot ovat nyt antaneet tähtitieteilijäryhmälle mahdollisuuden parantaa etäisyyden mittaamista yhteen naapurigalakseistamme, Suureen Magellanin pilveen, ja samalla tarkentaa Hubble-vakiota, tähtitieteellistä laskelmaa, joka auttaa mittaa maailmankaikkeuden laajenemista. Tähtitieteilijät sanovat, että tämä on ratkaiseva askel kohti laajenemisen kiihtyvän salaperäisen pimeän energian luonteen ymmärtämistä.
Ryhmä käytti teleskooppeja ESO:n La Sillan observatoriossa Chilessä, Las Campanasin observatoriossa myös Chilessä ja kahta Havaijin yliopistosta Manoassa sekä Las Campanasin observatoriossa sekä muissa eri puolilla maailmaa. Nämä tulokset näkyvät Nature-lehden 7. maaliskuuta 2013 ilmestyvässä numerossa.
Uusi etäisyys LMC:hen on 163 000 valovuotta. LMC ei ole Linnunrataa lähin galaksi; Vuonna 2003 löydettyä Canis Major -kääpiögalaksia pidetään todellisena lähimpänä naapurina 42 000 valovuoden päässä Galaktisesta keskuksesta, ja Jousimiehen kääpiö-elliptinen galaksi on noin 50 000 valovuoden päässä Linnunradan ytimestä.
Tähtitieteilijät määrittävät maailmankaikkeuden mittakaavan mittaamalla ensin etäisyydet lähellä oleviin esineisiin ja käyttämällä niitä sitten tavallisina kynttilöinä – tunnetun kirkkaina esineinä – etäisyyksien havaitsemiseksi yhä kauempana universumista.
Tähän asti tarkan etäisyyden löytäminen LMC:hen on osoittautunut vaikeaksi. Tämän galaksin tähtiä käytetään etäisyyden asteikon vahvistamiseen kaukaisille galaksille, joten se on erittäin tärkeää.
'Tämä on todellinen virstanpylväs modernissa tähtitiedessä. Koska tiedämme etäisyyden lähimpään naapurigalaksiimme niin tarkasti, voimme nyt määrittää universumin laajenemisnopeuden – Hubblen vakion – paljon paremmalla tarkkuudella. Tämä antaa meille mahdollisuuden tutkia arvoituksellisen pimeän energian fyysistä luonnetta, joka on maailmankaikkeuden kiihtyneen laajenemisen syy', sanoo tri Rolf-Peter Kudritzki, tähtitieteilijä Havaijin yliopiston tähtitieteen instituutista.
'Extragalaktisille tähtitieteilijöille', sanoi tohtori Fabio Bresolin, myös UH:sta, 'etäisyys Suureen Magellanin pilveen edustaa perustavanlaatuista mittapuuta, jolla koko maailmankaikkeus voidaan mitata. Tarkan arvon saaminen sille on ollut suuri haaste tutkijoiden sukupolville. Tiimimme on voittanut vaikeudet erittäin tarkalla menetelmällä ja työskentelee jo pienentääkseen pienen jäljellä olevan epävarmuuden puoleen seuraavien vuosien aikana.
Ryhmä määritti etäisyyden LMC:hen tarkkailemalla harvinaisia läheisiä tähtipareja, jotka tunnetaan pimennysbinäärinä. Kun nämä tähdet kiertävät toisiaan, ne kulkevat toistensa edestä. Kun näin tapahtuu, Maasta katsottuna kokonaiskirkkaus laskee, sekä kun yksi tähti kulkee toisen edestä, että eri verran, kun se kulkee takaa.
Lue toinen äskettäinen artikkeli tutkimuksista, jotka käyttivät pimennysbinääriä valon matka-aikavaikutuksen tutkimiseen
Seuraamalla näitä kirkkauden muutoksia erittäin tarkasti ja mittaamalla myös tähtien kiertoradan nopeuksia, on mahdollista selvittää, kuinka suuria tähdet ovat, mitkä ovat niiden massat ja muuta tietoa niiden kiertoradoista. Kun tämä yhdistetään tähtien kokonaiskirkkauden ja värien huolellisiin mittauksiin, voidaan löytää erittäin tarkat etäisyydet.
'Nyt olemme ratkaisseet tämän ongelman saamalla todistetusti 2 %:n tarkkuuden', toteaa Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) ja yksi tiimin johtajista.
Lähteet: Havaijin yliopisto , ETTÄ