Uusi menetelmä suurten tähtitieteellisten etäisyyksien mittaamiseksi tarjoaa tutkijoille kosmisen mittatankin määrittää tarkalleen kuinka kaukana kaukana olevat galaksit ovat. ”Mtasimme suoran, geometrisen etäisyyden galaksista riippumatta muihin tekniikoihin liittyvistä komplikaatioista ja oletuksista. Mittaus tuo esiin arvokkaan menetelmän, jota voidaan käyttää maailmankaikkeuden paikallisen laajentumisnopeuden määrittämiseen, mikä on välttämätöntä pyrkiessämme löytämään pimeän energian luonne ”, kertoi James Braatz, National Radio Astronomy Observatory (NRAO), joka puhui tänään American Astronomical Society -konferenssissa Pasadena, Kalifornia.
Braatz ja hänen kollegansa käyttivät kansallisen tiedesäätiön erittäin pitkää perusjoukkoa (VLBA) ja Robert C. Byrd Green Bankin teleskooppia (GBT) sekä Saksan Max Planckin radioastronomian instituutin (MPIfR) Effelsbergin radioteleskooppia määrittääkseen galaksin. nimeltään UGC 3789 on 160 miljoonaa valovuotta maasta. Tätä varten he mittasivat tarkasti sekä lineaarisen että kulman koon materiaalilevystä, joka kiertää galaksin keskimmäistä mustaa reikää. Levyn vesimolekyylit toimivat masereina vahvistaakseen tai vahvistamaan radioaaltoja tavalla, jolla laserit vahvistavat valoaaltoja.
Havainto on avaintekijä suurissa pyrkimyksissä mitata Hubble-vakiona tunnettuun maailmankaikkeuden laajenemisnopeutta huomattavasti parantuneella tarkkuudella. Kosmologien mukaan tämä pyrkimys on paras tapa kaventaa mahdollisia selityksiä pimeän energian luonteelle. "Uusi mittaus on tärkeä, koska se osoittaa yksivaiheisen geometrisen tekniikan galaksien etäisyyksien mittaamiseksi riittävän pitkälle päästäkseen maailmankaikkeuden laajenemisnopeuteen", Braatz sanoi.
Dark Energy löydettiin vuonna 1998 havainnolla, että maailmankaikkeuden laajentuminen kiihtyy. Se muodostaa 70 prosenttia maailmankaikkeuden aineesta ja energiasta, mutta sen luonne on edelleen tuntematon. Sen luonteen määrittäminen on yksi tärkeimmistä astrofysiikan ongelmista.
"Tarkkojen etäisyyksien mittaaminen on yksi tähtitieteen vanhimmista ongelmista, ja suhteellisen uuden radiotähtitieteen tekniikan soveltaminen tähän vanhaan ongelmaan on elintärkeää ratkaista yksi 2000-luvun astrofysiikan suurimmista haasteista", sanoi ryhmän jäsen Mark Reid Harvardista. Smithsonian Astrofysiikan keskus (CfA).
UGC 3789: n työt seuraavat VLBA: lla vuonna 1999 tehtyä maamerkkimittausta, jossa etäisyys galaksiin NGC 4258 - 23 miljoonaa valovuotta - mitattiin suoraan tarkkailemalla vesimasereita materiaalilevyllä, joka kiertää sen keskimäärin mustaa reikää. Tämä mittaus mahdollisti muiden, epäsuorien etäisyydenmittausmenetelmien tarkentamisen käyttämällä muuttuvia tähtiä ”standardi kynttilöinä”.
UGC 3789: n mittaus lisää uuden virstanpylvään seitsemän kertaa kauempana kuin NGC 4258, joka itsessään on liian lähellä Hubble-vakion mittaamiseen suoraan. Paikalliset vaikutukset voivat vaikuttaa nopeuteen, jolla NGC 4258 etenee Linnunradalta. "UGC 3789 on riittävän kaukana siitä, että sen liikkumisen nopeus Linnunradasta osoittaa paremmin maailmankaikkeuden laajenemista", sanoi ryhmän jäsen Elizabeth Humphreys CfA: sta.
Saatuaan aikaan saavutuksen NGC 4258: lla, tähtitieteilijät käyttivät erittäin herkkää GBT: tä etsiäkseen muita galakseja, joilla oli samanlaisia vesimolekyylimasereja levyillä, jotka kiertävät niiden keskimääriä mustia reikiä. Kun ehdokkaat löydettiin, tähtitieteilijät käyttivät sitten VLBA: ta ja GBT: tä yhdessä Effelsbergin kaukoputken kanssa kuvien laatimiseen levyistä ja niiden yksityiskohtaisen kiertorakenteen mittaamiseen, jota tarvittiin etäisyyden mittauksiin. Tämä työ vaatii monivuotisia havaintoja jokaisesta galaksista. UGC 3789 on ohjelman ensimmäinen galaksi, joka tuottaa niin tarkan etäisyyden.
Tiimin jäsen Cheng-Yu Kuo Virginian yliopistosta esitteli kuvan maserlevystä NGC 6323: ssä, galaksissa, joka on vielä kauempana kuin UGC 3789. Tämä on askel kohti tämän galaksin käyttämistä tarjoamaan uuden arvokkaan kosmisen virstanpylvään. "Teleskooppien erittäin korkea herkkyys mahdollistaa sellaisten galaksien kuvien tekemisen, jotka ylittävät 300 miljoonaa valovuotta", Kuo sanoi.
Lähde: AAS
