Galaktiku attāluma noteikšana no mūsu Saules sistēmas ir sarežģīts bizness. Agrāk šis process balstījās uz zvaigžņu atrašanu citās galaktikās, kuru absolūtā gaismas jauda bija izmērāma. Izvērtējot šo zvaigžņu spilgtumu, zinātnieki ir spējuši apsekot noteiktas galaktikas, kas atrodas 300 miljonu gaismas gadu attālumā no mums.
Tomēr, pateicoties zinātnieku komandai, kuru vada doktors Sebastians Hoenigs no Sauthemptonas universitātes, ir izstrādāta jauna un precīzāka metode. Līdzīgi tam, ko mērnieki izmanto šeit uz Zemes, viņi izmērīja fizisko un leņķisko (vai acīmredzams) standarta lineāla izmērs galaktikā, lai kalibrētu attāluma mērījumus.
Hoenigs un viņa komanda izmantoja šo metodi WM Keck observatorijā netālu no Mauna Kea virsotnes Havaju salās, lai pirmo reizi precīzi noteiktu attālumu līdz NGC 4151 galaktikai - ko astronomi savādāk dēvēja par “Saurona aci”. galaktika NGC 4151, ko astronomi nodēvējuši par “Saurona aci” pēc līdzības ar Saurona attēlojumu “Gredzenu pavēlnieka” triloģijā, ir svarīga, lai precīzi izmērītu melno caurumu masas.
Nesen ziņotie attālumi svārstās no 4 līdz 29 megaparsekiem, bet, izmantojot šo jauno metodi, pētnieki aprēķināja attālumu 19 megaparses līdz supermasīvajam melnajam caurumam.
Patiešām, tāpat kā slavenajā sāgā, gredzenam ir izšķiroša loma šajā jaunajā mērījumā. Zinātnieki novērojuši, ka visu lielo Visuma galaktiku centrā ir supermasīvs melnais caurums. Un apmēram desmitajā daļā visu galaktiku šie supermasīvie melnie caurumi turpina augt, norijot milzīgu daudzumu gāzes un putekļu no apkārtējās vides.
Šajā procesā materiāls uzkarst un kļūst ļoti gaišs - kļūstot par visenerģētiskākajiem emisijas avotiem Visumā, kas pazīstams kā aktīvie galaktikas kodoli (AGN).
Karstie putekļi veido gredzenu ap supermasīvo melno caurumu un izstaro infrasarkano starojumu, ko pētnieki izmantoja kā lineālu. Tomēr šī gredzena šķietamais izmērs ir tik mazs, ka novērojumi tika veikti, izmantojot infrasarkano staru interometriju, lai apvienotu W. Keck Observatory dvīņu 10 metru teleskopus, lai panāktu 85 m teleskopa izšķirtspējas jaudu.
Lai izmērītu putekļainā gredzena fizisko lielumu, pētnieki izmērīja laika aizkavēšanos starp gaismas izstarošanu no ļoti tuvu melnajam caurumam un infrasarkano starojumu. Šī kavēšanās ir attālums, kurā gaismai jānoiet (ar gaismas ātrumu) no tuvās melnajam caurumam līdz karstajiem putekļiem.
Apvienojot šo putekļu gredzena fizisko lielumu ar šķietamo izmēru, kas izmērīts ar Keka interferometra datiem, pētnieki spēja noteikt attālumu līdz galaktikai NGC 4151.
Kā sacīja Dr. Hoenigs: “Viens no galvenajiem secinājumiem ir tas, ka šajā jaunajā veidā noteiktais attālums ir diezgan precīzs - ar tikai aptuveni 10 procentu nenoteiktību. Faktiski, ja pašreizējais NGC 4151 rezultāts attiecas uz citiem objektiem, tas potenciāli var pārspēt jebkuras citas pašreizējās metodes, lai sasniegtu tādu pašu precizitāti, lai noteiktu attālumus attālām galaktikām, pamatojoties tieši uz vienkāršiem ģeometriskiem principiem. Turklāt to var viegli izmantot daudzos citos avotos nekā pašreizējā precīzākā metode. ”
"Šādi attālumi ir svarīgi, lai samazinātu kosmoloģiskos parametrus, kas raksturo mūsu Visumu, vai precīzi izmērītu melno caurumu masas," viņš piebilda. “Patiešām, NGC 4151 ir būtisks enkurs dažādu metožu kalibrēšanai, lai novērtētu melno caurumu masas. Mūsu jaunais attālums nozīmē, ka šīs masas varētu būt sistemātiski par zemu novērtētas par 40 procentiem. ”
Dr Hoenig kopā ar kolēģiem Dānijā un Japānā šobrīd izveido jaunu programmu, lai paplašinātu viņu darbu vēl daudzos AGN. Mērķis ir šajā jaunajā veidā noteikt precīzus attālumus līdz duci galaktiku un izmantot tos, lai ierobežotu kosmoloģiskos parametrus dažu procentu robežās. Kombinācijā ar citiem mērījumiem tas ļaus labāk izprast mūsu Visuma izplešanās vēsturi.
Pētījums tika publicēts trešdien, 26. novembrī, žurnāla tiešsaistes izdevumā Daba.
