שיטה חדשה למדידת מרחקים אסטרונומיים גדולים מספקת לחוקרים אבן מידה קוסמית כדי לקבוע במדויק כמה גלקסיות רחוקות מרוחקות. "מדדנו מרחק ישיר וגאומטרי לגלקסיה, ללא תלות בסיבוכים וההנחות הטמונות בטכניקות אחרות. המדידה מדגישה שיטה חשובה שניתן להשתמש בה כדי לקבוע את קצב ההתפשטות המקומי של היקום, החיוני במאמצינו למצוא את טבעה של האנרגיה האפלה, "אמר ג'יימס בראץ, מהמצפה הלאומית לאסטרונומיה של הרדיו (NRAO), דיבר היום בישיבת האגודה האמריקאית לאסטרונומיה בפסדינה, קליפורניה.
בראץ ועמיתיו השתמשו במערך קו הארוך הארוך מאוד של קרן המדע הלאומית (VLBA) ורוברט C. Byrd Green Telescope (GBT), ובטלסקופ הרדיו Effelsberg של מכון מקס פלאנק לרדיוקסטרונומיה (MPIfR) בגרמניה כדי לקבוע כי גלקסיה המכונה UGC 3789 נמצא 160 מיליון שנות אור מכדור הארץ. לשם כך, הם מדדו במדויק את גודלו הליניארי והזוויתי של דיסק חומר המקיף את החור השחור המרכזי של הגלקסיה. מולקולות מים בדיסק פועלות כמעצבים כדי להגביר, או לחזק, גלי רדיו באופן בו לייזרים מעצימים גלי אור.
התצפית היא מרכיב מרכזי במאמץ עיקרי למדידת קצב ההתפשטות של היקום, המכונה קבוע האבל, בשיפור רב מאוד. מאמץ זה, אומרים קוסמולוגים, הוא הדרך הטובה ביותר לצמצם את ההסברים האפשריים לאופי האנרגיה האפלה. "המדידה החדשה חשובה מכיוון שהיא מדגימה טכניקה גיאומטרית חד-שלבית למדידת מרחקים לגלקסיות רחוק מספיק כדי להסיק את קצב ההתפשטות של היקום," אמר בראץ.
אנרגיה אפלה התגלתה בשנת 1998 בתצפית כי התפשטות היקום מאיצה. הוא מהווה 70 אחוז מהחומר והאנרגיה ביקום, אך אופיו נותר לא ידוע. קביעת טיבו היא אחת הבעיות החשובות באסטרופיזיקה.
"מדידת מרחקים מדויקים היא אחת הבעיות העתיקות ביותר באסטרונומיה, והפעלת טכניקה חדשה יחסית של רדיו-אסטרונומיה על בעיה ישנה זו חיונית לפיתרון אחד האתגרים הגדולים ביותר של האסטרופיזיקה של המאה העשרים ואחת," אמר חבר הצוות מארק ריד מהארוורד- המרכז לסמית'סוניאן לאסטרופיסיקה (CfA).
העבודה על UGC 3789 באה בעקבות מדידה נקודת ציון שנעשתה עם ה- VLBA בשנת 1999, בה נמדד ישירות המרחק לגלקסיה NGC 4258 - 23 מיליון שנות אור - על ידי התבוננות במסכות מים בדיסק של חומר המקיף את החור השחור המרכזי שלה. מדידה זו אפשרה חידוד של טכניקות אחרות למדידת מרחק עקיפה באמצעות כוכבים משתנים כ"נרות סטנדרטיים ".
המדידה ל- UGC 3789 מוסיפה נקודת ציון חדשה רחוקה פי שבע מרוחקת מ- NGC 4258, שבעצמה קרובה מכדי למדוד ישירות את קבוע האבל. המהירות שבה NGC 4258 נסוגה מדרך החלב יכולה להיות מושפעת מהשפעות מקומיות. "UGC 3789 מספיק רחוק כדי שהמהירות שבה היא מתרחקת מדרך החלב מעידה יותר על התרחבות היקום", אמרה חברת הצוות אליזבת המפרי מ CfA.
לאחר ההישג עם NGC 4258, השתמשו אסטרונומים ב- GBT רגיש מאוד לחיפוש אחר גלקסיות אחרות עם מסכות מולקולות מים דומות בדיסקים המקיפים את החורים השחורים המרכזיים שלהם. לאחר שנמצאו מועמדים, אסטרונומים השתמשו אז ב- VLBA וב- GBT יחד עם הטלסקופ של אפלסברג כדי ליצור תמונות של הדיסקים ולמדוד את מבנה הסיבוב המפורט שלהם, הדרוש למדידות המרחק. מאמץ זה מצריך תצפיות רב שנתיות של כל גלקסיה. UGC 3789 היא הגלקסיה הראשונה בתוכנית שהניחה מרחק כה מדויק.
חבר הצוות צ'נג-יו קואו מאוניברסיטת וירג'יניה הציג תמונה של הדיסק המאסר ב- NGC 6323, גלקסיה רחוקה אף יותר מ- UGC 3789. זהו צעד בדרך לשימוש בגלקסיה זו כדי לספק נקודת ציון קוסמית נוספת וחשובה. "הרגישות הגבוהה מאוד של הטלסקופים מאפשרת ליצור תמונות כאלה של גלקסיות אפילו מעבר ל -300 מיליון שנות אור," אמר קו.
מקור: AAS
