2015.09.08. - 'Iker­csil­la­gok' se­gít­he­tik a tá­vol­ság­mé­rést a Tej­út­rend­szer­ben

Egy camb­ridge-i ku­ta­tó­cso­port meg­egye­ző szín­ké­pű csil­lag­pá­ro­kon ala­pu­ló mód­szert dol­go­zott ki a tá­vol­sá­gok pon­to­sabb mé­ré­sé­re a Tej­út­rend­szer hoz­zánk kö­ze­li, kül­ső ré­gi­ó­i­ban.

A tá­vol­sá­gok mé­ré­se az egyik leg­fon­to­sabb prob­lé­ma a csil­la­gá­szat­ban. A csil­la­gok, csil­lag­hal­ma­zok tá­vol­sá­gá­nak is­me­re­te nél­kül pél­dá­ul a Tej­út­rend­szer mé­re­tét sem tud­juk meg­ha­tá­roz­ni, így a ki­ala­ku­lá­sá­val és fej­lő­dé­sé­vel kap­cso­la­tos is­me­re­te­ink is hi­á­nyo­sak ma­rad­nak. Min­den al­ka­lom­mal, ami­kor pon­to­sabb tá­vol­ság­mé­rést vég­zünk, újabb fo­kot lé­pünk a koz­mi­kus tá­vol­ság­lét­rán, mond­ja a ku­ta­tó­cso­port ve­ze­tő­je, Pa­u­la Jof­re Pfe­il (Uni­ver­sity of Camb­ridge).

A csil­la­gok tá­vol­ság­mé­ré­sé­nek leg­jobb mód­sze­re a pa­ral­la­xi­son ala­pul: a tér kü­lön­bö­ző pont­ja­i­ból, pél­dá­ul a föld­pá­lya két át­el­le­nes pont­já­ból a vizs­gált - vi­szony­lag kö­ze­li - csil­la­got ki­csit kü­lön­bö­ző irá­nyok­ban lát­juk a jó­val tá­vo­lab­bi csil­la­gok hát­te­ré­hez ké­pest. Ha meg­mér­jük a szög­el­té­rést, a bá­zis­vo­nal hosszá­nak is­me­re­té­ben az ob­jek­tum tá­vol­sá­ga is meg­ha­tá­roz­ha­tó. Az el­já­rás azon­ban csak a kö­ze­li csil­la­gok­ra al­kal­maz­ha­tó, mert az 1600 fény­év­nél tá­vo­lab­bi­ak ese­té­ben az ed­di­gi leg­pon­to­sabb "szög­mé­rő", a Hipp­ar­cos mű­hold sem tud­ta már ér­zé­kel­ni az el­té­rést. A Tej­út­rend­szer 100 mil­li­árd­nyi csil­la­gá­ból ezért csak nagy­já­ból 100 ezer ese­té­ben ren­del­ke­zünk pon­tos pa­ral­la­xis- és tá­vol­ság­adat­tal. A hely­ze­ten alap­ve­tő­en vál­toz­tat­ni fog a ta­valy fel­bo­csá­tott Ga­ia mű­hold sok­kal na­gyobb mé­ré­si pon­tos­sá­ga, amely­nek kö­vet­kez­té­ben a pa­ral­la­xi­son ala­pu­ló tá­vol­ság­mé­ré­si ha­tár 30 ezer fény­évig to­ló­dik ki. Eb­be a tér­rész­be már kö­zel 1 mil­li­árd csil­lag esik, de ez még min­dig csak leg­fel­jebb 1 szá­za­lé­ka a Tej­út­rend­szer összes csil­la­gá­nak.

A még tá­vo­lab­bi csil­la­gok ese­té­ben már a szín­kép­ből szár­maz­tat­ha­tó hő­mér­sék­le­ten, fel­szí­ni gra­vi­tá­ci­ós gyor­su­lá­son és ké­mi­ai össze­té­te­len ala­pu­ló mo­del­lek is szük­sé­ge­sek, ame­lyek­ből a fej­lő­dé­si mo­del­lek­kel va­ló össze­ve­tés­sel meg­ha­tá­roz­ha­tó az ab­szo­lút fé­nyes­ség, eb­ből pe­dig a lát­szó fé­nyes­ség se­gít­sé­gé­vel a tá­vol­ság is. A mo­del­lek azon­ban szá­mos egy­sze­rű­sí­tő fel­té­te­le­zést tar­tal­maz­nak, ezért a cso­port egyik tag­ja, Tho­mas Mädler sze­rint a köz­ve­tett mód­sze­rek­kel nyert tá­vol­ság­ada­to­kat bi­zo­nyos fenn­tar­tá­sok­kal kell ke­zel­nünk.

Két, meg­egye­ző szín­ké­pű csil­lag, ame­lyek spekt­ru­ma­it az ESO La Sil­la Ob­szer­va­tó­ri­um 3,6 mé­te­res táv­csö­vén mű­kö­dő spekt­ro­gráf­fal (HARPS) rög­zí­tet­ték. Az egyik is­mert tá­vol­sá­ga 40 par­szek, így a lát­szó fé­nyes­sé­gek kü­lönb­sé­ge alap­ján a má­si­ké is meg­ha­tá­roz­ha­tó.
[Ca­ro­li­na Jof­re]

A camb­ridge-i ku­ta­tók most egy új, csil­lag­szín­ké­pe­ken ala­pu­ló tá­vol­ság­mé­ré­si mód­szert fej­lesz­tet­tek ki: kö­rül­be­lül 600 olyan csil­la­got vizs­gál­tak meg, ame­lyek­ről nagy fel­bon­tá­sú szín­ké­pek áll­nak ren­del­ke­zés­re, és kö­zöt­tük 175 "iker­párt" ta­lál­tak, ame­lyek ese­té­ben a szín­ké­pek szin­te tel­je­sen meg­egyez­nek, és a pá­ros egyik tag­já­ról pa­ral­la­xis-mé­rés is ren­del­ke­zés­re áll. Az iker­pá­rok tag­ja­i­nak lát­szó fé­nyes­sé­gé­ben meg­fi­gyel­he­tő kü­lönb­ség ki­zá­ró­lag az el­té­rő tá­vol­sá­guk­nak kö­szön­he­tő, az­az az egyik tá­vol­sá­gá­nak is­me­re­té­ben a má­si­ké is meg­ha­tá­roz­ha­tó anél­kül, hogy bár­mi­fé­le mo­dell­fel­te­vés­sel kel­le­ne él­nünk. Az el­já­rás mind­össze 8 szá­za­lé­kos hi­bán be­lül vissza­ad­ja a ha­gyo­má­nyos, pa­ral­la­xi­son ala­pu­ló tá­vol­ság­ér­té­ke­ket, a pon­tos­ság pe­dig nem rom­lik a tá­vol­ság nö­ve­ke­dé­sé­vel. Jof­re Pfe­il sze­rint az alap­gon­do­lat annyi­ra po­fon­egy­sze­rű, hogy ne­héz el­hin­ni, hogy ed­dig sen­ki­nek nem ju­tott eszé­be. Mi­vel egy hasz­nál­ha­tó csil­lag­szín­kép 280 ezer­nél is több adat­pon­tot tar­tal­maz, tel­jes spekt­ru­mok össze­ve­té­se na­gyon idő- és szá­mí­tás­igé­nyes len­ne, ezért a ku­ta­tók az össze­ha­son­lí­tást csak 400 jel­leg­ze­tes, a csil­lag­ról gya­kor­la­ti­lag min­den in­for­má­ci­ót hor­do­zó szín­kép­vo­nal alap­ján vég­zik el.

A kö­vet­ke­ző lé­pés egy ka­ta­ló­gus össze­ál­lí­tá­sa lesz azok­ból a csil­la­gok­ból, ame­lyek tá­vol­sá­ga nagy pon­tos­ság­gal is­mert, majd ezek egy­elő­re még is­me­ret­len szín­ké­pi pár­ja­i­nak a meg­ke­re­sé­se más ka­ta­ló­gu­sok­ban. Az új, nagy tel­je­sít­mé­nyű táv­csö­vek­nek és szin­tén nagy fel­bon­tá­sú spekt­rog­rá­fok­nak kö­szön­he­tő­en több mil­lió csil­lag le­het a mód­sze­ren ala­pu­ló vizs­gá­la­tok ala­nya, ami el­len­sú­lyoz­za a pá­ro­sí­tás­ból szár­ma­zó meg­szo­rí­tá­so­kat. A kö­zel­jö­vő még na­gyobb te­lesz­kóp­jai pe­dig a Ga­ia ér­zé­keny­sé­gé­nek és pon­tos­sá­gá­nak meg­ha­la­dá­sát is le­he­tő­vé te­szik majd.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk a Monthly No­ti­ces of the Ro­yal Ast­ro­no­mi­cal So­ci­ety c. fo­lyó­irat­ban je­lent meg.

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2015.09.03.