A galaxisok távolságának meghatározása a Naprendszerünktől nehéz feladat. A múltban ez a folyamat azon csillagok megtalálására támaszkodott más galaxisokban, amelyek abszolút fényteljesítménye mérhető volt. A csillagok fényességének mérésével a tudósok képesek voltak felmérni bizonyos galaxiseket, amelyek 300 millió fényévnyire vannak tőlünk.
Dr. Sebastian Hoenig vezetésével a Southamptoni Egyetemen egy tudóscsoportnak köszönhetően új és pontosabb módszert dolgoztak ki. Hasonlóan ahhoz, amit a földmérők itt használnak a Földön, megmérték a fizikai és a szögbeli (vagy látszólagos) egy szabványos vonalzó mérete a galaxisban a távolságmérések kalibrálásához.
Hoenig és csapata ezt a módszert a Hawaii Mauna Kea csúcstalálkozója közelében, a WM Keck Observatory-ban használta, hogy először pontosan meghatározza a távolságot az NGC 4151 galaxisig - amelyet a csillagászok más néven „Sauron szemének” hívtak. Az NGC 4151 galaxis, amelyet csillagászok „Sauron szemének” neveznek, mert hasonlít a Sauron „A Gyűrűk Urának” trilógiájában való ábrázolásához, fontos a fekete lyuk tömegének pontos méréséhez.
A közelmúltban bejelentett távolság 4 és 29 megaparsecs között mozog, de ezt az új módszert használva a kutatók 19 megaparscs távolságot számítottak a szupermasszív fekete lyukig.
Valójában, mint a híres sagaban, a gyűrű döntő szerepet játszik ebben az új mérésben. A tudósok megfigyelték, hogy az univerzum minden nagy galaxisának közepén egy szupermasszív fekete lyuk található. És az összes galaxis körülbelül egytizedében ezek a szupermasszív fekete lyukak tovább növekednek, ha hatalmas mennyiségű gázt és port nyelnek be környező környezetükből.
Ebben a folyamatban az anyag felmelegszik, és nagyon fényesvé válik - ez lesz a világegyetem legintenzívebb energiaforrása, mint aktív galaktikus magok (AGN).
A forró por gyűrűt képez a szupermasszív fekete lyuk körül, és infravörös sugárzást bocsát ki, amelyet a kutatók vonalzóként használtak. Ennek a gyűrűnek a látszólagos mérete azonban olyan kicsi, hogy a megfigyeléseket infravörös interferometria segítségével végezték el a W. Keck Observatory iker 10 méteres távcsöveinek összekapcsolására, hogy elérjék a 85 méteres távcső felbontóképességét.
A poros gyűrű fizikai méretének mérésére a kutatók mérik a késleltetést a fekete lyukból nagyon közel eső fény kibocsátása és az infravörös sugárzás között. Ez a késés az a távolság, amelyet a fénynek meg kell haladnia (a fény sebességén) a fekete lyuk közelében a forró porig.
A porgyűrűnek ezt a fizikai méretét és a látszólagos méretet a Keck-interferométer adataival kombinálva a kutatók képesek voltak meghatározni az NGC 4151 galaxistól való távolságot.
Ahogyan Dr. Hoenig mondta: „Az egyik legfontosabb megállapítás az, hogy az új módon meghatározott távolság meglehetősen pontos - mindössze 10% -os bizonytalansággal. Valójában, ha az NGC 4151 jelenlegi eredménye más tárgyakra vonatkozik, akkor potenciálisan legyőz bármilyen más jelenlegi módszert is, hogy ugyanazt a pontosságot elérje, ha távoli galaxisok távolságát közvetlenül az egyszerű geometriai elvek alapján határozza meg. Sőt, sokkal több forrásban is felhasználható, mint a jelenlegi legpontosabb módszer. ”
"Az ilyen távolságok kulcsfontosságúak az univerzumunkat jellemző kozmológiai paraméterek lecsökkentésében vagy a fekete lyuk tömegének pontos mérésében" - tette hozzá. Az NGC 4151 valóban kulcsfontosságú horgony a különféle technikák kalibrálásához a fekete lyuk tömegének becslésére. Új távolságunk azt jelenti, hogy ezeket a tömegeket szisztematikusan 40% -kal alábecsülték. ”
Dr. Hoenig a dán és japán kollégákkal együtt új programot állít fel, amelynek célja munkájuk kiterjesztése még sok más AGN-re. A cél az, hogy tucat galaxistól pontosan távolítsunk el ezt az új módszert, és ezeket felhasználjuk néhány százalékra a kozmológiai paraméterek korlátozására. Más mérésekkel kombinálva ez jobban megértheti világegyetemünk kibõvülésének történetét.
A kutatást november 26-án, szerdán tették közzé a folyóirat online kiadásában Természet.
