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哈勃对宇宙中最古老的对象进行了精确的距离测量

2021-08-13 12:50:03来源:

这个古老的恒星珠宝盒,被称为NGC 6397的球状星团,在成千上万颗恒星的光芒下闪闪发光。学分:NASA,ESA和T. Brown和S. Casertano(STSCI);确认:NASA,ESA和J. Anderson(STSCI)

使用美国国家航空航天局的哈勃太空望远镜的天文学家首次精确地测量了宇宙中最古老的物体之一的距离,一系列明星在大爆炸后不久出生。

这一新的精致距离距离为宇宙年龄提供独立估算。新的测量也将有助于天文学家改善恒星演化的模型。星簇是恒星模型中的关键成分,因为每组中的恒星处于同一距离,具有相同的年龄,具有相同的化学组成。因此,它们构成了一个恒星的研究人口。

这个恒星组件是一个名为NGC 6397的球形星集群,是最接近地球的这种簇之一。新测量将群集的距离距离为7,800距离,只有3%的错误边际。

到目前为止,天文学家通过将恒星和颜色与理论模型的光彩和颜色进行比较,以及太阳能社区中类似恒星的光彩松和颜色,估计了我们的星系的球簇簇的距离。但这些估计的准确性有所不同,不确定性徘徊在10%和20%之间。


该视频放大了Globelar Star Cluster NGC 6397的哈勃空间望远镜视图。学分:NASA,ESA和G.Bacon(STScI)

然而,新测量使用直接三角学,测量师使用的方法,以及古典希腊科学。使用一种新颖的观测技术来测量天空中的非常小的角度,天文学家在银河系中的磁盘之外伸展哈勃的尺度。

研究小组计算了NGC 6397年龄在134亿岁的年龄。“球形集群如此陈旧,如果他们的年龄和从模型推断的距离稍微偏离,他们似乎比宇宙的年龄大于宇宙的年龄,”距离巴尔的摩的空间望远镜科学研究所(Stsci)说,马里兰州,哈勃研究的领导者。

精确到球状簇的距离被用作恒星模型中的参考,以研究年轻和旧恒星种群的特征。“任何与测量同意的模型都会让您更信任将该模型应用于更遥远的明星,”布朗说。“附近的星团作为恒星模型的锚。到目前为止,我们只有准确的距离到我们的星系内的更年轻的开放簇,因为它们更接近地球。“

相比之下,大约150个球簇轨道在我们的银河系之外的比较年轻的星空盘。这些球形,稠密的成千上万颗星的群体是银河系的第一个家庭主义者。

哈勃天文学家使用三角视差来钉住簇的距离。由于观察者的角度来说,这种技术衡量了物体位置的微小,表观转变。由于地球周围的运动,哈勃测量了集群星星的表观微小摆动。

要获得对NGC 6397的精确距离,Brown的团队聘请了Astronomers Adam Riess,诺贝尔劳特(Stsci和Johns Hopkins大学Stefano Casertano)开发的聪明方法,也在巴尔的摩中,准确地测量称为Cepheid变量的脉动恒星的距离。这些脉动恒星用作天文学家的可靠距离标记,以计算宇宙的准确扩张速率。

利用这种技术称为“空间扫描”,哈勃的宽野摄像机3测量了40 NGC 6397集群明星的视差,每6个月进行一次测量2年。然后,研究人员将结果组合以获得精确的距离测量。“因为我们正在看一群明星,我们可以获得比简单地看着inpidual Cepheid变量明星的衡量标志,”Caserano表示。

这些集群恒星的微小摆动仅在望远镜相机上仅为1/100个像素,测量到像素的1/3000的精度。这相当于测量月球上的汽车轮胎的尺寸,以精确到一英寸的精确度。

研究人员表示,如果将NGC 6397的哈勃距离测量与欧洲航天局的Gaia空间天文台获得的即将到来的结果,则可以达到1%的准确性,从而测量具有前所未有的精确度的恒星的位置和距离。调查中第二批星星的数据发布是4月下旬。“达到1%的准确度将永远钉住这个距离测量,”布朗说。

该团队的结果出现在2018年3月20日,问题的天体物理日志字母。

该研究团队由T. Brown,S. Casertano和D. Soderblom(STSCI)组成; J. Strader(MSU); A. Riess和J. Kalirai(STSCI,JHU); D. Vandenberg(UVIC);和r. salinas(双子座)。

出版物:T. M.Brown等,“高精度三角视差,古代金属可怜的球形簇”APJL,2018; DOI:10.3847 / 2041-8213 / AAB55A