Exakta observationer av en sällsynt klass av binära stjärnor har nu gjort det möjligt för ett team av astronomer att förbättra mätningen av avståndet till en av våra närliggande galaxer, det stora magellanska molnet, och i processen förfina Hubble Constant, en astronomisk beräkning som hjälper mäta expansionen av universum. Astronomerna säger att detta är ett avgörande steg mot att förstå arten av den mystiska mörka energin som får expansionen att accelerera.
Teamet använde teleskop vid ESO: s La Silla-observatorium i Chile, Las Campanas observatorium också i Chile och två från University of Hawaii i Manoa, och Las Campanas Observatory samt andra runt om i världen. Dessa resultat visas i 7 mars 2013-numret av tidskriften Nature.
Det nya avståndet till LMC är 163 000 ljusår. LMC är inte den närmaste galaxen till Vintergatan; Canis Major Dwarf Galaxy, som upptäcktes 2003, anses vara den faktiska närmaste grannen på 42 000 ljusår från Galactic Center, och Skytten Dwarf Elliptical Galaxy ligger cirka 50 000 ljusår från Vintergatan.
Astronomer fastställer universums skala genom att först mäta avståndet till nära föremål och sedan använda dem som standardljus - föremål med känd ljusstyrka - för att fastställa avstånd längre och längre ut i universum.
Fram till nu har det visat sig svårt att hitta ett exakt avstånd till LMC. Stjärnor i den galaxen används för att fixa avståndsskalan för mer avlägsna galaxer, så det är mycket viktigt.
”Detta är en riktig milstolpe i modern astronomi. Eftersom vi vet avståndet till vår närmaste grann galax så exakt kan vi nu bestämma hastigheten med vilken universum expanderar - Hubble-konstanten - med mycket bättre noggrannhet. Detta kommer att göra det möjligt för oss att undersöka den fysiska naturen hos den gåtfulla mörka energin, orsaken till den snabbare expansionen av universum, säger Dr. Rolf-Peter Kudritzki, en astronom vid University of Hawaiis Institute for Astronomy.
"För extragalaktiska astronomer", säger Dr Fabio Bresolin, också från UH, "avståndet till det stora magellanska molnet representerar en grundläggande mål som hela universum kan mätas. Att ha ett exakt värde för det har varit en stor utmaning för generationer av forskare. Vårt team har övervunnat svårigheterna med en exakt exakt metod och arbetar redan för att minska den lilla kvarvarande osäkerheten med hälften under de närmaste åren. ”
Teamet utarbetade avståndet till LMC genom att observera sällsynta nära par av stjärnor känd som förmörkande binärer. När dessa stjärnor kretsar runt varandra passerar de framför varandra. När detta händer, sett från jorden, sjunker den totala ljusstyrkan, både när en stjärna passerar framför den andra och, med en annan mängd, när den passerar bakom.
Läs en ny ny artikel om studier som använde förmörkningsbinarier för att studera Effekten av ljus-resetid
Genom att spåra dessa förändringar i ljusstyrka mycket noggrant, och även mäta stjärnornas omloppshastigheter, är det möjligt att ta reda på hur stora stjärnorna är, vad deras massor är och annan information om deras bana. När detta kombineras med noggranna mätningar av stjärnornas totala ljusstyrka och färger, kan anmärkningsvärda exakta avstånd hittas.
"Nu har vi löst detta problem genom att bevisligen ha ett resultat som är korrekt till 2%," säger Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chile) och en av ledarna för teamet.
Källor: University of Hawaii, ESO
