«Хаббл» провёл первое точное измерение расстояния до древнего скопления NGC 6397

Космический телескоп «Хаббл» использовался астрономами для того, чтобы впервые точно измерить расстояния до одного из самых старых объектов во вселенной — коллекции звёзд, родившейся сразу после большого взрыва. Это шаровое звёздное скопление названо NGC 6397, оно является одним из самых близких таких древних скоплений к Земле. Согласно новому измерению, расстояние до него составляет 7800 световых лет с погрешностью всего лишь в три процента.

Этот новый, усовершенствованный критерий расстояния обеспечивает независимую оценку возраста вселенной. Это новое измерение также поможет астрономам улучшить модели развития звёзд. Звёздные скопления — ключевой компонент в моделях звёзд, потому что звёзды в каждой группе расположены практически на одинаковом расстоянии от нас, имеют одинаковый возраст и тот же химический состав.

До сих пор астрономы оценивали расстояния до шаровых скоплений в нашей галактике, сравнивая яркости и цвета звёзд по теоретическим моделям с цветами и яркостями подобных звёзд в ближайшем окружении Солнечной системы. Но точность этих оценок варьируется с неопределённостью, колеблющейся между 10 и 20 процентами.

Однако новое измерение использует обычную тригонометрию, которую используют автоматические станции. Этот метод настолько древний, насколько стара классическая греческая наука. Используя новый метод наблюдения по измерения чрезвычайно крошечных углов на небе, астрономы смогли применить критерий Хаббла за пределами диска нашего Млечного Пути.

«Шаровые скопления настолько стары, что если их возрасты и расстояния, выведенные из моделей, немного подкорректировать, то они окажется более старыми, чем текущий возраст вселенной», — Том Браун из Института исследования космоса с помощью космического телескопа.

Исследовательская группа вычислила возраст NGC 6397, который составляет 13.4 миллиарда лет. Точные расстояния до шаровых звёздных скоплений используются в качестве рекомендаций для звёздных моделей, направленных на изучение характеристик молодого и старого населения звёзд в скоплении.

«Любая модель, которая согласуется с измерениями, даёт вам больше веры, что именно она применима к более отдалённым звёздам. Соседние звёздные группы служат для нас в качестве маяков для звёздных моделей. До сих пор у нас были точные расстояния до намного более молодых рассеянных звёздных скоплениях в нашей галактике, потому что они ближе к Земле».

Контрастируют с этим приблизительно 150 шаровых звёздных скоплений, расположившиеся за пределами сравнительно молодого звёздного диска нашей Галактики. Эти сферические, плотно упакованные рои, состоящие из сотен тысяч звёзд, являются первыми поселенцами Млечного Пути.

Шаровое звёздное скопление NGC 6397. Источник: NASA, ESA, and T. Brown and S. Casertano (STScI).

Астрономы использовали метод тригонометрического параллакса, чтобы точно измерить расстояние до этого скопления. Этот метод измеряет крошечное, еле заметное видимое перемещение позиции объекта из-за изменения положения наблюдателя. «Хаббл» может измерить эти крошечные колебания положений звёзд благодаря движению Земли вокруг Солнца.

Чтобы получить точное расстояние до NGC 6397, команда Брауна использовала умный метод, разработанный астрономами Адамом Риссом, лауреатом Нобелевской премии, и Стефано Казертано из Университета имени Джона Хопкинса, чтобы точно измерить расстояния до пульсирующих звёзд класса цефеид. Эти пульсирующие звёзды служат надёжными маркерами расстояний для астрономов, с помощью которых удаётся вычислить точную скорость расширения вселенной. Этот метод назвали «пространственным сканированием», он был воплощён с применением камеры WFC3 на телескопе «Хаббл». Эта камера измерила параллакс сорока звёзд в скоплении NGC 6397, проводя измерения каждые 6 месяцев в течение двух лет.

«Поскольку мы смотрим на связку звёзд, мы можем получить лучшее измерение, чем при простом исследовании индивидуальных объектов класса цефеид».

Колебания этих звёзд, вызванные эффектом параллакса были настолько крошечными, что были сопоставимы одной сотой части пикселя на камере телескопа. Но точность, которую удалось достичь, эквивалентна перемещению одной трёхтысячной пикселя. Это эквивалентно тому, если вы хотите с Земли измерить размер автомобильной покрышки на Луне с точностью до нескольких сантиметров.

Исследователя говорят, что они могли достигнуть точности в один процент, если сумеют объединить дистанционное измерение NGC 6397 от «Хаббла» с готовящимися к публикации результатами, полученным от космической обсерватории «Гайя» Европейского Космического Агентства. Эта обсерватория как раз и разработана для того, чтобы измерить позицию и расстояния до звёзд с беспрецедентной точностью.

По информации НАСА.

0

Автор публикации

не в сети 7 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 192Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля