Користећи ретку врсту џиновских променљивих звезда Цефеида као космичке миљеке, астрономи су пронашли начин да мере удаљености до објеката три пута даље у простору него што је то раније било могуће. Али астрономи су пронашли начин да користе „ултра дуги период“ (УЛП) цефидске променљиве као светионике за мерење удаљености до 300 милиона светлосних година и шире.
Класични цефиди су светли, али након 100 милиона светлосних година од Земље, њихов сигнал се губи међу другим светлим звездама, рекао је Јонатхан Бирд, докторски студент астрономије у држави Охио, који је расправљао о својим налазима на конференцији Америчког астрономског друштва у понедељак.
Али УЛП су ретка и екстра светла класа Цефеида, који пулсира врло споро.
Астрономи су такође дуго тврдили да се цефиди УЛП-а не развијају на исти начин као остали цефеиди. У овој студији, међутим, астрономи су открили прве доказе да се цефид УЛП развија исто као и класични цефеид.
Постоји неколико метода за израчунавање растојања до звезда, а астрономи често морају комбиновати методе да индиректно мере раздаљину. Уобичајена аналогија је мердевина, са сваком новом методом вишом траком изнад друге. На сваком новом степену лествице космичког растојања, грешке се сабирају, смањујући прецизност целокупног мерења. Тако да свака појединачна метода која може прескочити степенице мердевина је цењено средство за сондирање свемира.
Крзисзтоф Станек, професор астрономије у држави Охио, применио је технику директног мерења 2006. године, када је први пут користио светло које излази из бинарног система звезда у галаксији М33 да би измерио удаљеност до те галаксије. М33 је 3 милиона светлосних година од Земље.
Ова нова техника која користи УЛП цефеиде је другачија. То је индиректна метода, али ово почетно истраживање сугерира да би метода деловала за галаксије које су много даље од М33.
„Открили смо да су цефиди ултра дугог периода потенцијално моћан показатељ удаљености. Верујемо да би они могли да обезбеде прва директна мерења звезданог растојања галаксијама у распону од 50-100 мегапарсека (150 милиона - 326 милиона светлосних година) и много више од тога “, рекао је Станек.
Пошто истраживачи углавном не примећују цефеиде ултра дугог периода, мало их је у астрономском запису. За ову студију, докторски студент Станек, Бирд и држава Охио, Јосе Прието, открио је 18 цепида из УЛП-а из литературе.
Свака се налазила у оближњој галаксији, као што је Мали Магеллански облак. Растојања до тих оближњих галаксија добро су позната, па су астрономи искористили то знање за калибрацију удаљености до цефеида УЛП-а.
Открили су да би могли да користе УЛП цефеиде за одређивање удаљености с грешком од 10-20 процената - стопијом типичном за друге методе које чине лествицу космичког растојања.
"Надамо се да ћемо смањити ову грешку, јер све више људи узима у обзир цефеиде УЛП-а у својим звездама", рекао је Бирд. „Оно што смо до сада показали је да метода функционише у принципу, а резултати охрабрујуће.“
Бирд је објаснио зашто су астрономи игнорисали цефиде УЛП-а у прошлости.
Цефиди кратког периода, они који светлуцају и затамњују сваких неколико дана, чине добре ознаке растојања у простору јер је њихов период директно повезан са њиховом светлошћу - а астрономи могу да користе те информације о светлости да би израчунали удаљеност. Поларис, Северна звезда, је познати и класични цефид.
Али астрономи су одувек сматрали да цефиди УЛП-а, који светлуцају и затамњују током неколико месеци или дуже, не поштују ову везу. Веће су и сјајније од типичног цефида. У ствари, веће су и светлије од већине звезда; у овој студији, на пример, 18 цефида УЛП кретало се у величини од 12-20 пута више од масе нашег сунца.
Светлина их чини добрим маркерима на даљину, рекао је Станек. Типичне цефиде је теже уочити у удаљеним галаксијама, јер се њихова светлост стапа са другим звездама. УЛП цефеиди су довољно светли да се истичу.
Астрономи такође дуго сумњају да се цефиди УЛП-а не развијају на исти начин као остали цефеиди. Међутим, у овој студији, тим државе Охио пронашао је прве доказе да се цефид УЛП развија као што је то класичнији цефеид.
Класична цефеида ће постајати топлија и хладнија више пута током свог животног века. Између тога, спољни слојеви звезде постају нестабилни, што изазива промене у осветљености. Сматра се да цефиди УЛП-а пролазе кроз овај период нестабилности само једном и иду само у једном правцу - од топлијег до хладнијег.
Али док су астрономи прикупљали податке из различитих делова литературе за ову студију, открили су да се један од цефида УЛП - звезда у Малом магелланском облаку названом ХВ829 - очигледно креће у супротном смеру.
Пре четрдесет година, ХВ829 је пулсирао сваких 87,6 дана. Сада пулсира на сваких 84,4 дана. Друга два мерења пронађена у литератури потврђују да се период непрестано смањује током деценија између, што указује да се сама звезда смањује и постаје све топлија.
Астрономи су закључили да УЛП цефиди могу помоћи астрономима не само да мере свемир, већ и сазнају више о томе како се развијају врло масивне звезде.
Неки од ових резултата објављени су у Астрофизичком часопису у априлу 2009. Од када је тај рад написан, астрономи државе Охио су почели да користе Велики двогледни телескоп у месту Туцсон у Аризони да би пронашли још цепхеида УЛП-а. Станек каже да су у галаксији М81 пронашли неколико добрих кандидата, али ти резултати тек треба да буду потврђени.
Извори: ААС, Државни универзитет у Охају
