Вчені пропонують новий метод вимірювання відстаней до галактик

Всесвіт складається із сотень мільярдів галактик, а для сусідніх галактик відстані в основному вимірюються класичними цефеїдами та зірками RR Ліри (RR Lyr). Зірки RR Lyr — це пульсуючі змінні зірки, які в 100 разів яскравіші за наше Сонце і більш ніж удвічі старші. Їх можна використовувати як стандартну свічку для вимірювання відстаней до галактик завдяки тісному зв’язку 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%. Їхнє дослідження було опубліковано в Nature Astronomy 19 червня.

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.

«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 Чень Сяодянь, 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 у 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, астрономи очікують побачити тривимірну інтуїтивно зрозумілу карту локальної групи та отримати високоточну постійну Хаббла. Джерело