שדות נצפים ב- NGC 300. קרדיט תמונה: ESO לחץ להגדלה
הכוכבים הפועמים של קפיד שימשו אינדיקטורים למרחקים מאז גילויו המוקדם של הנרייטה לאוויט לפני כמעט מאה שנה. מהנתונים הצילומיים שלה לגבי אחת מגלקסיות שכנות שביל החלב, הענן המגלני הקטן, היא גילתה כי בהירות הכוכבים הללו מתאימה מאוד לתקופות הפעימה שלהם.
הקשר התקופה-זוהר, לאחר שהוא מכויל, מאפשר קביעת מרחק מדויקת של הגלקסיה ברגע שהתגלו בה קפידים, ונמדדו התקופות והגודל הממוצע שלהם.
אמנם שיטת Cepheid לא מושיטה מספיק רחוק ביקום כדי לקבוע ישירות פרמטרים קוסמולוגיים כמו קבוע האבל, אולם מרחקים של Cepheid לגלקסיות שנמצאו בקרבת מקום יחסית הניחו את הבסיס לעבודה כזו בעבר, כמו בפרויקט מפתח הטלסקופ החלל האבל. על סולם המרחק הקיצוני. Cepheids אכן מהווים את אחד הצעדים הראשונים בסולם המרחק הקוסמי.
הבעיה העיקרית הנוכחית בשיטת Cepheid היא שהתלות שלה במתכונת הגלקסיה, כלומר התוכן שלה באלמנטים כבדים יותר ממימן והליום, מעולם לא נמדדה במדויק עד כה. קושי מסקרן נוסף בשיטה הוא העובדה שיש לקבוע במדויק את הקליטה המוחלטת של האור של הספיד בדרכו לכדור הארץ, ובמיוחד את כמות הקליטה בתוך גלקסיית המארח של הצפידה, כדי למנוע טעויות משמעותיות בקביעת המרחק.
כדי להתמודד עם בעיה זו, וולפגנג גייר (אוניברסיטת קונספסיון, צ'ילה) וצוותו המציאו תוכנית גדולה ב- ESO: פרויקט Araucaria. מטרתו להשיג מרחקים לגלקסיות סמוכות יחסית, עם דיוק טוב יותר מחמישה אחוזים.
אחת הגלקסיות העיקריות של פרויקט Araucaria של הצוות היא הגלקסיה NGC 300 היפהפייה, הקרובה אל פנים, בקבוצת הפסלים. בסקר הדמיה רחב היקף שנערך בטלסקופ ESO / MPG 2.2 מ 'בלה סילה בשנים 1999-2000, גילה הצוות יותר ממאה משתנים של קפיד המשתרעים על טווח רחב בתקופת הפעימה. תמונות של הגלקסיה, וכמה מהקפאידים שלה מהנתונים הללו, פורסמו בתמונות עיתונות של ESO 18a-h בשנת 2002. בשנה שעברה הציג הצוות את המרחק של NGC 300 כפי שנגזר מתמונות אופטיות אלה בלהקות V- ו- I.
הצוות השלים את מערך הנתונים הייחודי הזה עם נתונים חדשים שצולמו עם המצלמה והספקטרומטר הסמוך לאינפרא אדום של ISAAC בטלסקופ VLT Antu של 8.2 מ 'של ESO.
"ישנם שלושה יתרונות מהותיים בעבודת המרחק של Cepheid כאשר משתמשים בתמונות המתקבלות באמצעות פס-כמעט אינפרא אדום במקום נתונים אופטיים", אומר וולפגנג גיירן. הרווח החשוב ביותר הוא העובדה שקליטה של אור הכוכבים באינפרא אדום הקרוב ובמיוחד ברצועת ה- K מופחתת באופן דרמטי לעומת ההשפעה שיש לחומר הבין-כוכבי באורכי גל גלויים. יתרון שני הוא שלעקומות האור של Cepheid באינפרא אדום יש אמפליטודות קטנות יותר והן סימטריות הרבה יותר ממקבילותיהן האופטיות, מה שמאפשר למדוד את בהירות ה- K-band הממוצע של Cepheid רק ממעטים מאוד, ובעיקרון מתוך תצפית אחת בלבד שלב הפעימה הידוע. לעומת זאת, עבודה אופטית מחייבת התבוננות בעקומות אור מלאות לקביעת גודל ממוצע מדויק. היתרון הבסיסי השלישי באינפרא אדום הוא רגישות מופחתת ביחס לתקופות-בהירות ביחס למתכות, ולמזיגה עם כוכבים אחרים בשדות הצפופים של גלקסיה רחוקה.
אם לוקחים בחשבון זאת, אחת המטרות העיקריות של התוכנית הגדולה של הצוות הייתה לערוך תצפיות מעקב כמעט-אינפרא אדום על קפידים בגלקסיות היעד של הפרויקט שלהן אשר התגלו בעבר בסקרי שטח רחבים אופטיים.
צילומים עמוקים בלהקות J ו- K משלושה שדות ב- NGC 300 המכילים 16 קפידים צולמו עם VLT / ISAAC בשנת 2003.
"האיכות הגבוהה של הנתונים אפשרה מדידה מדויקת מאוד של גודל ה- J- וה- K- הממוצע של הספידים מתוך רק שתי תצפיות של כל כוכב שהושגו בתקופות שונות", אומר גרזגור פיטרזינסקי, חבר צוות נוסף, גם הוא מקונספסיון .
בעזרת נתונים מדהימים אלה נבנו יחסי הזוהר מהתקופה. "הם קשרי ה- PL האינפרא אדום המדויקים ביותר שהושגו אי פעם לדגימה של קפידה בגלקסיה שמעבר לעננים המגלניים", מדגיש וולפגנג גיירן.
הספיגה המוחלטת של האור ("אדמומיות") של ה- Cepheids ב- NGC 300 התקבלה על ידי שילוב הערכים למרחק הגלקסיה שהתקבלו בלהקות האופטיות השונות והקרוב-אינפרא אדום בהן נצפה NGC 300. זה הוביל לגילוי שיש תרומה משמעותית מאוד לסכום האדמומיות מספיגה מהותית ל- NGC 300. לספיגה מהותית זו השפעה חשובה על קביעת המרחק אך לא הובאה בחשבון קודם לכן.
הצוות הצליח למדוד את המרחק ל- NGC 300 עם אי הוודאות הכוללת חסרת התקדים של כ -3 אחוזים בלבד. האסטרונומים גילו כי NGC 300 ממוקמת 6.13 מיליון שנות אור משם.
המקור המקורי: פרסום חדשות ESO
