Всесвіт величезний і охоплює сотні мільярдів галактик. Для тих галактик, які знаходяться поблизу нас, ми в основному визначаємо відстані за допомогою класичних цефеїд і зірок RR Ліри (RR Lyr). Зірки RR Lyr — це пульсуючі змінні, які світять у 100 разів яскравіше, ніж наше Сонце, і більш ніж удвічі старші. Їх можна використовувати як стандартну свічку для вимірювання відстаней до галактик через тісний зв’язок між їх періодом пульсації та світністю при однаковій кількості елементів.
Грунтуючись на цих знаннях, астрономи з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук (NAOC) запропонували використовувати подвійні періоди зір RR Lyr для вимірювання відстаней до галактик, з оптимізованою похибкою відстані до 1-2%.
Їхні висновки нещодавно опублікували в журналі Nature Astronomy .
Близько 5% зірок RR Lyr пульсують з більш ніж одним періодом. Зірки RR Lyr з подвійним періодом є унікальними, оскільки два періоди пов’язані з такими властивостями зірок, як маса та кількість елементів.
Вимірювання відстані та кількості елементів для карликових галактик і кульових скупчень. Авторство: NAOC
«Ми виявили, що надлишок елементів можна представити двома періодами, і, таким чином, було встановлено співвідношення між періодом і яскравістю, яке не залежить від надлишку елементів», — сказав доктор ЧЕН Сяодян, провідний автор дослідження.
Порівняно з вимірюваннями кількості елементів вимірювання періоду є простими та точними.
«Наша робота пропонує метод, за допомогою якого вимірювання відстані до найближчих галактик можна отримати лише за допомогою фотометрії, не покладаючись на спектроскопічні спостереження», — сказав доктор ДЕН Лікай, старший науковий співробітник NAOC і співавтор дослідження. «Це збільшить вибірку галактик з високоточною відстанню в 20 або більше разів».
Двоперіодичні зірки RR Lyr є цінними зондами, які надають не лише надійні відстані, але й інформацію про кількість елементів.
Найближчими роками Телескоп Китайської космічної станції та Обсерваторія Віри С. Рубін відкриють десятки тисяч подвійних періодів зірок RR Lyr у сусідніх галактиках. Використовуючи метод вимірювання відстані, заснований на подвійних періодах зірок RR Lyr, ми очікуємо побачити тривимірну інтуїтивно зрозумілу карту локальної групи та отримати високоточну постійну Хаббла.