Οι αστρονόμοι υπολόγισαν πρόσφατα την απόσταση από τον σχετικά κοντινό γαλαξία M33 (γνωστός και ως Triangulum Galaxy) ως περίπου 15% περισσότερο από ό, τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως. Αυτή η μέτρηση σημαίνει ότι η σταθερά Hubble - την οποία χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για τη μέτρηση αποστάσεων στο Σύμπαν - θα μπορούσε επίσης να είναι εκτός λειτουργίας. Το Σύμπαν μπορεί να είναι πραγματικά 15% μεγαλύτερο από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Αυτό το διαγαλαξιακό οδικό ταξίδι στο Triangulum θα διαρκέσει λίγο περισσότερο από ό, τι είχατε προγραμματίσει.
Ένας αστρονόμος του κρατικού πανεπιστημίου του Οχάιο και οι συνάδελφοί του έχουν διαπιστώσει ότι ο Γαλαξίας Triangulum, αλλιώς γνωστός ως M33, είναι στην πραγματικότητα περίπου 15 τοις εκατό πιο μακριά από τον γαλαξία μας από ό, τι είχε μετρηθεί προηγουμένως.
Αυτό το εύρημα υπονοεί ότι η σταθερά Hubble, ένας αριθμός στον οποίο βασίζονται οι αστρονόμοι για τον υπολογισμό ενός πλήθους παραγόντων - συμπεριλαμβανομένου του μεγέθους και της ηλικίας του σύμπαντος - θα μπορούσε επίσης να είναι σημαντικά εκτός σημασίας.
Αυτό σημαίνει ότι το σύμπαν θα μπορούσε να είναι 15 τοις εκατό μεγαλύτερο και 15 τοις εκατό μεγαλύτερο από οποιονδήποτε προηγούμενο υπολογισμό.
Οι αστρονόμοι κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα αφού ανακάλυψαν μια νέα μέθοδο για τον υπολογισμό των διαγαλαξιακών αποστάσεων, μια που είναι πιο ακριβής και πολύ απλούστερη από τις τυπικές μεθόδους. Ο Kris Stanek, αναπληρωτής καθηγητής αστρονομίας στο Ohio State, και οι συν-συγγραφείς του περιγράφουν τη μέθοδο σε ένα έγγραφο που εμφανίζεται στο Astrophysical Journal (astro-ph / 0606279).
Το 1929, ο Edwin Hubble διατύπωσε τον κοσμολογικό νόμο απόστασης που καθορίζει τη σταθερά του Hubble. Οι επιστήμονες διαφωνούν σχετικά με την ακριβή τιμή της σταθεράς με την πάροδο των ετών, αλλά η τρέχουσα τιμή έγινε αποδεκτή από τη δεκαετία του 1950. Οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει άλλες κοσμολογικές παραμέτρους από τότε, αλλά η σταθερά Hubble και οι σχετικές μέθοδοι υπολογισμού της απόστασης δεν έχουν αλλάξει.
«Η σταθερά Hubble ήταν η μόνη παράμετρος που γνωρίζαμε πολύ καλά και τώρα υστερεί. Τώρα ξέρουμε μερικά πράγματα αρκετά καλύτερα από ό, τι γνωρίζουμε τη σταθερά του Χαμπλ », είπε ο Στάνεκ. «Πριν από δέκα χρόνια, δεν γνωρίζαμε καν ότι υπήρχε σκοτεινή ενέργεια. Τώρα ξέρουμε πόσο σκοτεινή ενέργεια υπάρχει - καλύτερα από ό, τι γνωρίζουμε τη σταθερά Hubble, η οποία υπάρχει εδώ και σχεδόν 80 χρόνια. "
Ωστόσο, ο Στάνεκ είπε ότι αυτός και οι συνάδελφοί του δεν ξεκίνησαν αυτό το έργο για να αλλάξουν την αξία της σταθεράς του Χαμπλ. Απλώς ήθελαν να βρουν έναν απλούστερο τρόπο υπολογισμού των αποστάσεων.
Για να υπολογίσουν την απόσταση από έναν μακρινό γαλαξία χρησιμοποιώντας τη σταθερά Hubble, οι αστρονόμοι πρέπει να εργαστούν μέσω πολλών σύνθετων βημάτων σχετικών εξισώσεων και να ενσωματώσουν αποστάσεις σε πιο κοντινά αντικείμενα, όπως το Μεγάλο Μαγγελικό Σύννεφο.
«Σε κάθε βήμα συγκεντρώνεις λάθη», είπε ο Στάνεκ. «Θέλαμε ένα ανεξάρτητο μέτρο απόστασης - ένα μόνο βήμα που θα βοηθήσει μια μέρα στη μέτρηση της σκοτεινής ενέργειας και άλλων πραγμάτων».
Η νέα μέθοδος χρειάστηκε 10 χρόνια για να αναπτυχθεί. Μελέτησαν το M33 σε οπτικά και υπέρυθρα μήκη κύματος, ελέγχοντας και επανεξετάζοντας μετρήσεις που θεωρούνται συνήθως δεδομένες. Χρησιμοποίησαν τηλεσκόπια όλων των μεγεθών, από αρκετά μικρά τηλεσκόπια 1 μέτρου έως τα μεγαλύτερα στον κόσμο - τα τηλεσκόπια των 10 μέτρων στο Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη.
«Τεχνολογικά, έπρεπε να είμαστε στην αιχμή για να κάνουμε αυτό το έργο, αλλά η βασική ιδέα είναι πολύ απλή», είπε.
Μελέτησαν δύο από τα πιο φωτεινά αστέρια του M33, τα οποία αποτελούν μέρος ενός δυαδικού συστήματος, που σημαίνει ότι τα αστέρια περιστρέφονται μεταξύ τους. Όπως φαίνεται από τη Γη, ένα αστέρι εκλείπει το άλλο κάθε πέντε ημέρες.
Μέτρησαν τη μάζα των αστεριών, τα οποία τους είπαν πόσο φωτεινά αυτά τα αστέρια θα εμφανίζονταν αν ήταν κοντά. Όμως τα αστέρια φαίνονται πιο αμυδρό γιατί είναι μακριά. Η διαφορά μεταξύ της εγγενούς φωτεινότητας και της φαινομενικής φωτεινότητας τους είπε πόσο μακριά ήταν τα αστέρια - σε έναν μόνο υπολογισμό.
Προς έκπληξή τους, η απόσταση ήταν 15 τοις εκατό πιο μακριά από ό, τι περίμεναν: περίπου 3 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, αντί για 2,6 εκατομμύρια έτη φωτός όπως καθορίζεται από τη σταθερά του Χαμπλ.
Εάν αυτή η νέα μέτρηση απόστασης είναι σωστή, τότε η πραγματική τιμή της σταθεράς Hubble μπορεί να είναι 15 τοις εκατό μικρότερη - και το σύμπαν μπορεί να είναι 15 τοις εκατό μεγαλύτερο και παλαιότερο - από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
"Το περιθώριο λάθους μας είναι τώρα 6 τοις εκατό, το οποίο είναι πραγματικά πολύ καλό", δήλωσε ο Stanek. Στη συνέχεια, μπορεί να κάνουν τον ίδιο υπολογισμό για ένα άλλο σύστημα αστεριών στο M33, για να μειώσουν περαιτέρω το σφάλμα τους ή μπορεί να κοιτάξουν τον κοντινό γαλαξία της Ανδρομέδας. Το είδος των δυαδικών συστημάτων που αναζητούν είναι σχετικά σπάνιο, είπε, και η λήψη όλων των απαραίτητων μετρήσεων για την επανάληψη του υπολογισμού θα χρειαστεί πιθανώς τουλάχιστον δύο ακόμη χρόνια.
Οι συγγραφείς του Στάνεκ στο χαρτί περιλαμβάνουν τον Αλτσέτε Μπονανό του Ινστιτούτου Carnegie της Ουάσινγκτον, τον Ρολφ-Πίτερ Κουντρίτζκι του Πανεπιστημίου της Χαβάης και τον Λούκας Μακρή του Εθνικού Παρατηρητηρίου Οπτικής Αστρονομίας, καθώς και αστρονόμους από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνιο, το Copernicus Astronomical Κέντρο στην Πολωνία, το Ινστιτούτο Αστροφυσικής Herzberg στον Καναδά, το Πανεπιστήμιο Liverpool John Moores στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Αστρονομικό Ινστιτούτο του Πανεπιστημίου Erlangen-Nuremberg στη Γερμανία.
Αυτό το έργο χρηματοδοτήθηκε από τη NASA και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών.
Αρχική πηγή: Πανεπιστήμιο του Οχάιο
