Obrazový kredit: NOAO
Astronomové z Jet Propulsion Laboratory NASA změřili vzdálenost k hvězdokupě Plejády s největší přesností vůbec. Po deseti letech interferometrických měření tým zjistil, že hvězdokupa je od Země vzdálena 434 až 446 světelných let. To je důležité, protože evropský satelit Hipparcos dříve naměřil vzdálenost ke kupě, která by byla v rozporu s teoretickými modely životních cyklů hvězd. Toto nové měření ukazuje, že Hipparcos byl nesprávný a zavedená teorie stále platí.
Hvězdokupa známá jako Plejády je jedním z nejznámějších objektů na noční obloze a po tisíciletí je oslavována v literatuře a legendách. Nyní skupina astronomů získala velmi přesnou vzdálenost k jedné z hvězd Plejád známé od starověku jako Atlas. Nové výsledky budou užitečné v dlouhodobé snaze zlepšit měřítko kosmické vzdálenosti a provést výzkum životního cyklu hvězd.
Ve vydání časopisu Nature z 22. ledna astronomové z California Institute of Technology a NASA Jet Propulsion Laboratory, oba v Pasadeně, Kalifornie, uvádějí historicky nejlepší vzdálenost k dvojhvězdnému Atlasu. Hvězda spolu s „manželkou“ Pleione a jejich dcerami, „sedmi sestrami“, jsou hlavními hvězdami Plejád, které jsou viditelné pouhým okem, i když ve skutečnosti jsou v kupě tisíce hvězd. Atlas je podle desetiletých pečlivých interferometrických měření týmu někde mezi 434 a 446 světelnými roky od Země.
Rozsah vzdálenosti ke kupě Plejády se může zdát poněkud nepřesný, ale ve skutečnosti je podle astronomických standardů přesný. Tradiční metodou měření vzdálenosti je zaznamenání přesné polohy hvězdy a následné měření její nepatrné změny polohy, když se Země sama přesune na druhou stranu Slunce. Tento přístup lze také použít k nalezení vzdálenosti na Zemi: Pokud pečlivě zaznamenáte polohu stromu v neznámé vzdálenosti, přesunete se o určitou vzdálenost na svou stranu a změříte, jak daleko se strom zjevně „pohnul“, pak je možné vypočítat skutečnou vzdálenost ke stromu pomocí trigonometrie.
Tento postup však poskytuje pouze hrubý odhad vzdálenosti i k nejbližším hvězdám, a to kvůli obrovským vzdálenostem a jemným změnám polohy hvězd, které je třeba měřit.
Nové měření týmu řeší kontroverzi, která vznikla, když evropský satelit Hipparcos poskytl Plejádám mnohem kratší měření vzdálenosti, než se očekávalo, a odporovalo teoretickým modelům životních cyklů hvězd.
Tento rozpor byl způsoben fyzikálními zákony svítivosti a jejím vztahem ke vzdálenosti. 100wattová žárovka ve vzdálenosti jedné míle vypadá přesně tak jasně jako 25wattová žárovka ve vzdálenosti půl míle. Abychom zjistili příkon vzdálené žárovky, musíme vědět, jak daleko je. Podobně, abychom zjistili „wattáž“ (svítivost) pozorovaných hvězd, musíme změřit, jak daleko jsou. Teoretické modely vnitřní struktury a jaderných reakcí hvězd známé hmotnosti také předpovídají jejich svítivost. Lze tedy porovnat teorii a měření.
Údaje z Hipparcos však poskytly vzdálenost nižší, než se předpokládalo z teoretických modelů, což naznačuje, že buď samotná měření vzdálenosti Hipparcos byla vypnutá, nebo že bylo něco v nepořádku s modely životních cyklů hvězd. Nové výsledky ukazují, že data z Hipparcos byla chybná a že modely hvězdného vývoje jsou skutečně správné.
Nové výsledky pocházejí z pečlivého pozorování oběžné dráhy Atlasu a jeho společníka – binárního vztahu, který nebyl přesvědčivě prokázán až do roku 1974 a starověkým pozorovatelům oblohy byl jistě neznámý. Pomocí dat z hvězdného interferometru Mount Wilson vedle historické observatoře Mount Wilson a interferometru Palomar Testbed na observatoři Caltech’s Palomar poblíž San Diega tým určil přesnou oběžnou dráhu dvojhvězdy.
Interferometrie je pokročilá technika, která mimo jiné umožňuje „rozdělit“ dvě tělesa tak vzdálená, že se za normálních okolností jeví jako jeden rozmazaný obraz, a to i v těch největších dalekohledech. Znalost oběžné doby a její kombinace s orbitální mechanikou umožnila týmu odvodit vzdálenost mezi dvěma tělesy a na základě této informace vypočítat vzdálenost dvojhvězdy k Zemi.
'Dlouhé měsíce jsem jen těžko uvěřil, že náš odhad vzdálenosti je o 10 procent větší než ten, který zveřejnil tým Hipparcos,' řekl hlavní autor, Xiao Pei Pan z JPL. 'Konečně, po intenzivní kontrole, jsem si byl jistý naším výsledkem.'
Spoluautor Shrinivas Kulkarni, profesor astronomie a planetární vědy z Caltechu, řekl: „Náš odhad vzdálenosti ukazuje, že na nebi je vše v pořádku. Hvězdné modely používané astronomy jsou potvrzeny naší hodnotou.“
„Interferometrie je mladá technika v astronomii a náš výsledek připravuje cestu k úžasným návratům z Keckova interferometru a očekávané mise Space Interferometry, která by měla být vypuštěna v roce 2009,“ řekl spoluautor Michael Shao z JPL, hlavní řešitel této plánované mise. a pro Keck Interferometer, který spojuje dva 10metrové dalekohledy na Keck Observatory na Havaji. Palomar Testbed Interferometer byl navržen a postaven týmem výzkumníků z JPL pod vedením Marka Colavita a Shao. Sloužil jako technické testovací prostředí pro Keck interferometr.
Původní zdroj: Tisková zpráva NASA/JPL