Астрономы разработали способ точного измерения расстояний до далеких галактик

Исследователи из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук открыли способ значительно повысить точность измерения расстояний до далеких галактик. Они предлагают использовать в качестве стандартных свечей переменные звезды типа RR Лиры с двойным периодом. Технология позволяет измерять расстояния с точностью до 1%.

Для измерения расстояний астрономы используют метод стандартных свечей. Такие звезды можно сравнить с лампами с известной мощностью — яркость ее свечения постоянная и чем дальше она находится, тем более тусклой выглядит. Известно два типа стандартных свечей: молодые цефеиды и старые переменные RR Лиры. Последние примерно в 100 раз ярче Солнца и в два раза старше. 

Яркость звезд типа RR Лиры периодически меняется со временем, и существует линейная зависимость цикл-светимость между периодом и собственной яркостью. На основе этой зависимости исследователи могут рассчитать, насколько ярко сияют эти звезды вблизи и рассчитать расстояние с погрешностью 5–10%.

Погрешность измерений связана с тем, что на светимость таких звезд влияет содержание тяжелых элементов — так в астрономии называют все химические элементы тяжелее водорода и гелия. Звезды с разным химическим составом имеют разную яркость. Поэтому для повышения точности измерения для них требуется проводить спектроскопию — анализ содержания различных элементов.

Исследователи из Китая изучили переменные звезды RR Лиры, пульсация которых происходит одновременно с двумя разными периодами. Они установили, что эти изменения лучше отражают химический состав звезд. В частности, исследователи определили, что существует линейная зависимость между множественными периодами и содержанием тяжелых элементов в составе звезды. 

На основе собранных данных астрономы построили модель цикл-светимость для переменных звезд с двумя периодами. Использование этого метода не требует проведения дополнительного измерения и анализа спектра и позволяет оценивать расстояния с точностью до 1%.

Читать далее:

Наблюдения самого мощного гамма-всплеска меняют представления об этом явлении

ИИ определил три химических соединения, замедляющих старение

Искусственный интеллект нашел четыре геоглифа Наски — гигантских рисунка в пустыне

_{На обложке: художественная иллюстрация местной группы галактик. Изображение: NAOC}