Exakta observationer av en sällsynt klass av dubbelstjärnor har nu gjort det möjligt för ett team av astronomer att förbättra mätningen av avståndet till en av våra granngalaxer, det stora magellanska molnet, och i processen förfina Hubble-konstanten, en astronomisk beräkning som hjälper till mäta universums expansion. Astronomerna säger att detta är ett avgörande steg mot att förstå naturen hos den mystiska mörka energin som får expansionen att accelerera.
Teamet använde teleskop vid ESO:s La Silla-observatorium i Chile, Las Campanas-observatoriet också i Chile och två från University of Hawaii i Manoa, och Las Campanas-observatoriet samt andra runt om i världen. Dessa resultat visas i numret av 7 mars 2013 av tidskriften Nature.
Det nya avståndet till LMC är 163 000 ljusår. LMC är inte den galax som ligger närmast Vintergatan; Canis Major Dwarf Galaxy, som upptäcktes 2003 anses vara den faktiska närmaste granne på 42 000 ljusår från Galactic Center, och Sagittarius Dwarf Elliptical Galaxy är ungefär 50 000 ljusår från Vintergatans kärna.
Astronomer fastställer universums skala genom att först mäta avstånden till objekt i närheten och sedan använda dem som standardljus - objekt med känd ljusstyrka - för att fastställa avstånd längre och längre ut i universum.
Hittills har det visat sig svårt att hitta ett exakt avstånd till LMC. Stjärnor i den galaxen används för att fixa avståndsskalan för mer avlägsna galaxer, så det är avgörande.
'Detta är en riktig milstolpe inom modern astronomi. Eftersom vi vet avståndet till vår närmaste granngalax så exakt kan vi nu bestämma hastigheten med vilken universum expanderar - Hubble-konstanten - med mycket bättre noggrannhet. Detta kommer att tillåta oss att undersöka den fysiska naturen hos den gåtfulla mörka energin, orsaken till den accelererade expansionen av universum”, säger Dr. Rolf-Peter Kudritzki, en astronom vid University of Hawaiis Institute for Astronomy.
'För extragalaktiska astronomer', sa Dr. Fabio Bresolin, också från UH, 'representerar avståndet till det stora magellanska molnet en grundläggande måttstock med vilken hela universum kan mätas. Att få ett korrekt värde för det har varit en stor utmaning för generationer av forskare. Vårt team har övervunnit svårigheterna med en utsökt exakt metod och arbetar redan för att halvera den lilla kvarvarande osäkerheten under de närmaste åren.”
Teamet räknade ut avståndet till LMC genom att observera sällsynta nära par av stjärnor som kallas förmörkande binärer. När dessa stjärnor kretsar runt varandra passerar de framför varandra. När detta händer, sett från jorden, sjunker den totala ljusstyrkan, både när den ena stjärnan passerar framför den andra och, med en annan mängd, när den passerar bakom.
Läs en annan artikel nyligen om studier som använde eclipsing binärer för att studera Light-travel-time Effect
Genom att följa dessa förändringar i ljusstyrka mycket noggrant, och även mäta stjärnornas omloppshastighet, är det möjligt att räkna ut hur stora stjärnorna är, vad de har för massor och annan information om deras banor. När detta kombineras med noggranna mätningar av stjärnornas totala ljusstyrka och färger kan anmärkningsvärt exakta avstånd hittas.
'Nu har vi löst det här problemet genom att bevisligen ha ett resultat som är exakt 2%', säger Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) och en av teamets ledare.
Källor: University of Hawaii , DEN DÄR