Megfigyelt mezők az NGC 300-ban. Kép jóváírása: ESO Kattintson a nagyításhoz
A kefeid pulzáló csillagokat távolságmérőkként használják Henrietta Leavitt korai felfedezése óta, csaknem száz évvel ezelőtt. A Tejút egyik szomszédos galaxisának, a Kis Magellán Felhőnek a fényképészeti adatai alapján úgy találta, hogy ezeknek a csillagoknak a fényereje szorosan összefügg a pulzációs periódusukkal.
Ez a periódus-fényviszony, miután kalibráltak, lehetővé teszi a galaxis pontos távolságának meghatározását, miután a cefeideket felfedezték benne, és meghatározták azok periódusait és átlagértékét.
Míg a Cepheid-módszer nem ér el elég messzire az univerzumban ahhoz, hogy közvetlenül meghatározza a kozmológiai paramétereket, mint például a Hubble-állandó, a Cepheid-távolság a viszonylag közel lévő feloldott galaxisokhoz a múltban megalapozta az ilyen munkát, mint például a Hubble űrteleszkóp-kulcsprojektben az extragalaktikus távolság skálán. A cefeidek valóban az egyik első lépése a kozmikus távolság létrán.
A Cepheid-módszer jelenlegi fő problémája az, hogy a galaxis fémségétől, vagyis a hidrogénnél és a héliumnál nehezebb elemekben való tartalmától való függőségét eddig még nem mérték pontosan. A módszer további érdekes nehézsége az a tény, hogy pontosan meg kell határozni a Cepheid fényének a Föld felé vezető teljes fényének abszorpcióját, különös tekintettel a Cepheid gazdagépe galaxisán belüli abszorpció mértékére, hogy elkerüljék a távolság meghatározásánál jelentkező jelentős hibákat.
A probléma megoldására Wolfgang Gieren (Concepcion Egyetem, Chile) és csapata nagy programot dolgozott ki az ESO-ban: az Araucaria Projekt. Célja, hogy távolságot érjen el a viszonylag közeli galaxisoktól 5% -nál nagyobb pontossággal.
A csapat Araucaria-projektje egyik kulcsfontosságú galaxisa a gyönyörű, közelről szembe néző galaxis NGC 300 a Szobrászcsoportban. Az ESO / MPG 2,2 m-es távcsövön, a La Silla-n, 1999-2000-ben elvégzett széles képalkotó felmérésben a csoport több mint száz Cepheid változót fedezett fel, amelyek széles pulzációs periódusra terjednek ki. Az galaxis képeit és az ezekből származó kefeidek egy részét 2002-ben közzétették az ESO Press Photos 18a-h fotóiban. Tavaly a csapat bemutatta az NGC 300 távolságát, a V-és az I-sávban az optikai képek alapján.
A csapat kiegészítette ezt az egyedülálló adatkészletet új adatokkal, amelyeket az ISAAC közeli infravörös kamerával és spektrométerrel vettünk az ESO 8,2 m-es VLT Antu teleszkópján.
"A Cepheid távolságmérés három alapvető előnye van, ha a közeli infravörös jelszalagon nyert képeket optikai adatok helyett használják" - mondja Wolfgang Gieren. A legfontosabb nyereség az a tény, hogy a csillagfény abszorpciója a közeli infravörös és különösen a K-sávban drámai módon csökken, összehasonlítva a csillagközi anyag látható hullámhosszon gyakorolt hatásával. A másik előnye az, hogy az infravörös Cepheid-fénygörbék kisebb amplitúdóval rendelkeznek, és sokkal szimmetrikusabbak, mint az optikai társaik, lehetővé téve a Cepheid átlagos K-sávjának fényerejét nagyon kevésből, és elvileg csak egy megfigyelésnél. ismert pulzációs fázis. Ezzel szemben az optikai munka a teljes fénygörbék megfigyelését követeli meg a pontos átlagérték pontos meghatározása érdekében. Az infravörös infravörös sugárzás harmadik alapvető előnye az, hogy a periódusban alkalmazott fénység csökkenti az érzékenységet és a távoli galaxis zsúfolt területein más csillagokkal való keveredést.
Ezt figyelembe véve, a csapat nagy programjának egyik fő célja az volt, hogy közel-infravörös követési megfigyeléseket végezzen a cefeidekről a projekt cél galaxisaiban, amelyeket korábban felfedeztek az optikai széles látószögű felmérések során.
Az NGC 300 három mezőjének J és K sávjában mély képeket készített, amelyek 16 cefeidet tartalmaztak 2003-ban a VLT / ISAAC segítségével.
"Az adatok magas minősége lehetővé tette a cefeidek átlagos J- és K-magnitúdásának nagyon pontos mérését, az egyes csillagok mindössze 2 megfigyeléséből, különböző időpontokban nyerve" - mondta Grzegorz Pietrzynski, a csapat másik tagja, szintén a Concepcion-tól. .
Ezen figyelemre méltó adatok felhasználásával megteremtettük az időszak-fényviszonyokat. "Ezek a legpontosabbak az infravörös PL kapcsolatok, amelyeket valaha kapott egy Cepheid mintához egy galaxisban, a Magellán felhők felett" - hangsúlyozza Wolfgang Gieren.
A cefeidek teljes abszorpcióját („reddening”) az NGC 300-ban úgy kaptuk, hogy a különféle optikai és közeli infravörös sávokban kapott galaxis távolságát összekevertük, ahol az NGC 300 megfigyelhető volt. Ez ahhoz a felfedezéshez vezetett, hogy az NGC 300-ra jellemző abszorpciótól számottevően hozzájárul a teljes pirosuláshoz. Ez a belső abszorpció fontos hatással van a távolság meghatározására, de ezt korábban nem vették figyelembe.
A csapat mérni tudta az NGC 300 távolságát a példátlan teljes bizonytalansággal, csupán körülbelül 3 százalékkal. A csillagászok úgy találták, hogy az NGC 300 6,13 millió fényévnyire van.
Eredeti forrás: az ESO sajtóközleménye
