Badania

Duży sukces polskich astronomów

Opublikowano: 09.06.2017

forum akademickie
Gigantyczne teleskopy Magellana na tle gwiaździstego nieba w obserwatorium Las Campanas w północnym Chile. Teleskopy te posłużyły do zbadania wpływu metaliczności na jasność Cefeid. Po lewej stronie dwie niebieskie plamki to najbliższe galaktyki Wielki i Mały Obłok Magellana.  Fot. Yuri Beletsky

Międzynarodowy zespół astronomów pod kierownictwem polskiej grupy Araukaria z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk ogłosił kolejne ważne odkrycie dotyczące wyznaczania odległości we Wszechświecie. W oparciu o bardzo dokładne pomiary odległości wykonane do dwóch pobliskich galaktyk: Wielkiego i Małego Obłoku Magellana, precyzyjnie wyznaczono jak jasność Cefeid zależy od zawartości metali.

Cefeidy to jedne z najważniejszych obiektów we Wszechświecie. Są to gwiazdy, które okresowo zmieniają swoje rozmiary. Kilkuprocentowym zmianom ulegają promień gwiazdy oraz jej temperatura, w wyniku czego obserwujemy charakterystyczne zmiany jasności. Ponad 100 lat temu odkryto związek pomiędzy jasnością Cefeid a okresem pulsacji. Od tej pory Cefeidy stały się podstawowym narzędziem do pomiaru kosmicznych odległości i pozwoliły dokonać szeregu rewolucyjnych odkryć, dzięki którym nasz obraz Wszechświata ulegał dramatycznym zmianom. Na przykład pomiary odległości do pobliskich galaktyk wykazały, że są to obiekty składające się z setek miliardów gwiazd położone daleko od nas, a nie – jak powszechnie sądzono – fragmenty naszej galaktyki – Drogi Mlecznej.

Cefeidy stanowią również podstawę wyznaczania słynnego parametru Hubble’a, opisującego skalę fizyczną Wszechświata oraz jego ewolucję. Precyzyjne wyznaczanie tego parametru jest kluczowe w badaniu ekspansji Wszechświata a co za tym idzie w poznaniu natury zagadkowej ciemnej materii, której ciągle nie znamy. Obecnie jednym z głównych problemów w całej procedurze pomiaru parametru Hubble’a jest określenie jak jasność Cefeid zależy od zawartości metali.

– Wszelkie dotychczasowe próby rozwiązania tego problemu nie przyniosły oczekiwanych wyników – zaznacza mgr Piotr Wielgórski, pierwszy autor pracy. – Różne grupy badawcze nawet przy użyciu tych samych metod otrzymywały znacząco różne wyniki. Pomimo ogromnych wysiłków ze strony teoretyków i obserwatorów nie udało się nawet rozstrzygnąć czy wzrost metaliczności powoduje wzrost jasności Cefeid czy też jej spadek.

– Zespół Araukaria wykazał, że wpływ metaliczności na jasność Cefeid jest niezmiernie mały, z dokładnością do bardzo małych błędów pomiarowych (rzędu 2 %) wynosi zero.  Jest to kolejne bardzo ważne odkrycie dokonane w ramach naszego projektu, które toruje drogę do pomiaru parametru Hubble’a z bezprecedensową dokładnością 1% – mówi prof. Grzegorz Pietrzyński, kierownik projektu.

Projekt Araukaria (https://araucaria.camk.edu.pl) ma na celu ustalenie precyzyjnej skali odległości we Wszechświecie. W ostatnich latach zasłynął dokładnymi wyznaczeniami odległości do pobliskich galaktyk, w tym wzorca odległości we Wszechświecie – Wielkiego Obłoku Magellana. Lider zespołu, prof. Grzegorz Pietrzyński, wyróżniony został ostatnio prestiżowym grantem naukowym Advanced Grant European Research Council. Za dotychczasowe wyniki zespół otrzymał szereg nagród w tym II miejsce w plebiscycie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego „Nauka to Wolność” na najciekawszy wynalazek, osiągnięcie naukowe i wydarzenie ostatniego 25-lecia.

Praca ukaże się w „Astrophysical Journal”. Jest dostępna na arXiv:1705.10855.

Andrzej Dudziński


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie