Падение скоро будет у нашего порога. Но до того, как листья меняют цвет и запах тыквы наполняет наши кофейни, звездное скопление Плеяды ознаменует новый сезон своим более ранним присутствием в ночном небе.
Тонкая группировка голубых звезд была выдающимся зрелищем с древности. Но в последние годы кластер также стал предметом интенсивных дебатов, отмечая противоречие, которое беспокоило астрономов на протяжении более десяти лет.
Теперь новое измерение утверждает, что расстояние до звездного скопления Плеяды, измеренное спутником ЕКА Hipparcos, является явно неправильным, и что предыдущие измерения с наземных телескопов были правильными с самого начала.
Звездное скопление Плеяды является идеальной лабораторией для изучения эволюции звезд. Все звезды, рожденные из одного и того же облака газа, имеют почти одинаковый возраст и состав, но различаются по своей массе. Точные модели, однако, сильно зависят от расстояния. Поэтому очень важно, чтобы астрономы точно знали расстояние скопления.
Хорошо закрепленное расстояние - также идеальный трамплин в космической лестнице расстояния. Другими словами, точное расстояние до Плеяды поможет получить точное расстояние до самых дальних галактик.
Но точно измерить огромные расстояния в космосе сложно. Тригонометрический параллакс звезды - ее крошечный видимый сдвиг на фоне звезд, вызванный нашей движущейся точкой обзора, - показывает ее расстояние более верно, чем любой другой метод.
Первоначально был достигнут консенсус, что Плеяды находятся на расстоянии около 435 световых лет от Земли. Однако спутник ЕКА Hipparcos, запущенный в 1989 году для точного измерения положения и расстояний тысяч звезд с помощью параллакса, дал измерение расстояния всего лишь около 392 световых лет с погрешностью менее 1%.
«Это может показаться не огромной разницей, но для того, чтобы соответствовать физическим характеристикам звезд Плеяды, это поставило под сомнение наше общее понимание того, как звезды формируются и развиваются», - сказал ведущий автор Карл Мелис из Университета Калифорнии, Сан Диего, в пресс-релизе. «Чтобы соответствовать измерению расстояния Гиппаркоса, некоторые астрономы даже предположили, что в таких молодых звездах должен работать какой-то тип новой и неизвестной физики».
Если скопление действительно было на 10% ближе, чем все думали, то звезды должны быть тусклее, чем предполагали звездные модели. Последовали дебаты о том, были ли виноваты космический корабль или модели.
Чтобы устранить несоответствие, Мелис и его коллеги использовали новую методику, известную как радиоинтерферометрия с очень длительным исходным уровнем. Связывая отдаленные телескопы, астрономы создают виртуальный телескоп с поверхностью сбора данных, равной расстояниям между телескопами.
Сеть включала в себя очень длинный базовый массив (система из 10 радиотелескопов от Гавайских островов до Виргинских островов), телескоп Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, телескоп Уильяма Е. Гордона в Обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико и радио Эффельсберг. Телескоп в Германии.
«Используя эти телескопы, работающие вместе, у нас был эквивалент телескопа размером с Землю», - сказала Эми Миудушевски из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). «Это дало нам возможность проводить чрезвычайно точные измерения положения - эквивалент измерения толщины четверти в Лос-Анджелесе, как видно из Нью-Йорка».
После полутора лет наблюдений команда определила расстояние в 444,0 световых года с точностью до 1% - в соответствии с результатами предыдущих наземных наблюдений, а не со спутника Hipparcos.
«Вопрос в том, что случилось с Гиппаркосом?» Сказала Мелис.
Космический корабль измерил положение примерно 120 000 ближайших звезд и - в принципе - рассчитал расстояния, которые были гораздо более точными, чем это возможно с помощью наземных телескопов. Если этот результат подтвердится, астрономы столкнутся с тем, почему наблюдения Гиппаркоса так плохо оценивают расстояния.
Долгожданная обсерватория Гайи ЕКА, запущенная 19 декабря 2013 года, будет использовать аналогичную технологию для измерения расстояний около одного миллиарда звезд. Несмотря на то, что теперь она готова начать свою научную миссию, команде миссии придется проявить особую осторожность, используя работу наземных радиотелескопов, чтобы обеспечить точность своих измерений.
Результаты были опубликованы в выпуске Science от 29 августа и доступны в Интернете.
