Одређивање удаљености галаксија од нашег Сунчевог система је компликован посао. У прошлости се овај процес ослањао на проналажење звезда у другим галаксијама чији је апсолутни светлосни ефекат мерљив. Проверавањем светлине ових звезда, научници су успели да истражују одређене галаксије које леже на 300 милиона светлосних година од нас.
Међутим, развијена је нова и тачнија метода, захваљујући тиму научника које предводи др Себастијан Хоениг са Универзитета Саутемптон. Слично ономе што геодетске службе овде користе на Земљи, измериле су физички и угаони (или привидно) величина стандардног владара у галаксији за калибрацију мерења растојања.
Хоениг и његов тим користили су ову методу у ВМ Кецк Обсерватори, у близини врха Мауна Кеа на Хавајима, како би први пут тачно одредили удаљеност до галаксије НГЦ 4151 - астрономима иначе познатим као „око Саурона“. галаксија НГЦ 4151, коју астрономи називају "око Саурона" због сличности с приказом Саурона у трилогији "Господар прстенова", важна је за тачно мерење маса црних рупа.
Недавно пријављена растојања крећу се од 4 до 29 мегапарсека, али користећи ову нову методу, истраживачи су израчунали растојање од 19 мегапарсека до супермасивне црне рупе.
Заиста, као и у чувеној саги, прстен игра кључну улогу у овом новом мерењу. Научници су приметили да све велике галаксије у свемиру имају супермасирану црну рупу у свом центру. И у отприлике десетини свих галаксија, ове супермасивне црне рупе и даље расту гутајући огромне количине гаса и прашине из свог окружења.
У овом процесу, материјал се загрева и постаје веома светла - постајући најенергичнији извор емисије у свемиру познат као активна галактичка језгра (АГН).
Врућа прашина формира прстен око супермасивне црне рупе и емитује инфрацрвено зрачење, које су истраживачи користили као владар. Међутим, привидна величина овог прстена је толико мала да су опажања извршена инфрацрвеном интерферометријом да би се комбиновао двоструки 10-метарски телескоп В. Кецк Обсерватори, да би се постигла моћ резолуције 85м телескопа.
Да би измерили физичку величину прашњавог прстена, истраживачи су измерили временско кашњење између емисије светлости из врло близу црне рупе и емисије инфрацрвеним зрачењем. Ово кашњење је удаљеност коју светлост мора да пређе (брзином светлости) од близу црне рупе до вруће прашине.
Комбиновањем ове физичке величине прстена за прашину са привидном величином измереном са подацима из Кецке интерферометра, истраживачи су успели да утврде удаљеност до галаксије НГЦ 4151.
Као што је др Хоениг рекао: „Једно од кључних открића је да је растојање одређено на овај нови начин прилично прецизно - са само око 10 процената несигурности. У ствари, ако тренутни резултат за НГЦ 4151 важи за друге објекте, он може потенцијално победити било које друге тренутне методе да би достигао исту прецизност за одређивање удаљености удаљених галаксија директно на основу једноставних геометријских принципа. Штавише, може се лако користити на више извора него тренутно најпрецизнија метода. "
„Такве удаљености су кључне у одређивању космолошких параметара који карактеришу наш универзум или за тачно мерење маса црних рупа“, додао је. „Заиста, НГЦ 4151 је кључно сидро за калибрацију различитих техника за процену маса црних рупа. Наша нова дистанца подразумева да су ове масе можда систематски потцењене за 40 процената. “
Др Хоениг, заједно са колегама из Данске и Јапана, тренутно успоставља нови програм за ширење свог рада на много више АГН-а. Циљ је на овај нови начин успоставити прецизне удаљености до десетак галаксија и користити их за ограничавање космолошких параметара на неколико процената. У комбинацији са другим мерењима ово ће пружити боље разумевање историје ширења нашег универзума.
Истраживање је објављено у сриједу, 26. новембра, у интернетском издању часописа Природа.
