Nauwkeurige waarnemingen van een zeldzame klasse van dubbelsterren hebben een team van astronomen nu in staat gesteld de afstand tot een van onze naburige sterrenstelsels, de Grote Magelhaense Wolk, te verbeteren en daarbij de Hubble-constante te verfijnen, een astronomische berekening die helpt meet de uitdijing van het heelal. De astronomen zeggen dat dit een cruciale stap is om de aard van de mysterieuze donkere energie die de expansie versnelt, te begrijpen.
Het team gebruikte telescopen op de La Silla-sterrenwacht van ESO in Chili, de Las Campanas-sterrenwacht ook in Chili en twee van de Universiteit van Hawaï in Manoa, en de Las Campanas-sterrenwacht en anderen over de hele wereld. Deze resultaten verschijnen in het nummer van 7 maart 2013 van het tijdschrift Nature.
De nieuwe afstand tot de LMC is 163.000 lichtjaar. De LMC is niet het dichtst bij de Melkweg; Canis Major Dwarf Galaxy, ontdekt in 2003, wordt beschouwd als de dichtstbijzijnde naaste op 42.000 lichtjaar van het Galactische Centrum, en het Boogschutter Dwerg Elliptische Melkwegstelsel is ongeveer 50.000 lichtjaar verwijderd van de kern van de Melkweg.
Astronomen bepalen de schaal van het heelal door eerst de afstanden tot dichtbij gelegen objecten te meten en ze vervolgens te gebruiken als standaardkaarsen - objecten met een bekende helderheid - om afstanden steeds verder in het heelal vast te pinnen.
Tot nu toe is het vinden van een nauwkeurige afstand tot de LMC ongrijpbaar gebleken. Sterren in dat sterrenstelsel worden gebruikt om de afstandsschaal voor verder afgelegen sterrenstelsels vast te stellen, dus het is van cruciaal belang.
'Dit is een echte mijlpaal in de moderne astronomie. Omdat we de afstand tot ons dichtstbijzijnde naburige sterrenstelsel zo precies kennen, kunnen we nu de snelheid waarmee het universum uitzet - de Hubble-constante - met een veel betere nauwkeurigheid bepalen. Dit stelt ons in staat om de fysieke aard van de raadselachtige donkere energie, de oorzaak van de versnelde uitdijing van het universum, te onderzoeken ', zegt Dr. Rolf-Peter Kudritzki, een astronoom aan het University of Hawaii Institute for Astronomy.
"Voor extragalactische astronomen," zei Dr. Fabio Bresolin, ook van UH, "vertegenwoordigt de afstand tot de Grote Magelhaense Wolk een fundamentele maatstaf waarmee het hele universum kan worden gemeten. Het verkrijgen van een nauwkeurige waarde ervoor is een grote uitdaging geweest voor generaties wetenschappers. Ons team heeft de moeilijkheden overwonnen met behulp van een buitengewoon nauwkeurige methode en werkt er al aan om de kleine resterende onzekerheid de komende jaren met de helft te verminderen. ”
Het team heeft de afstand tot de LMC berekend door zeldzame nabije sterrenparen te observeren die bekend staan als verduisterende binaries. Terwijl deze sterren om elkaar heen draaien, passeren ze voor elkaar. Wanneer dit gebeurt, zoals gezien vanaf de aarde, neemt de totale helderheid af, zowel wanneer de ene ster voor de andere langsgaat, en, in een andere mate, wanneer hij achterblijft.
Lees nog een recent artikel over studies die verduisteringsbinaire bestanden gebruikten om het licht-reistijd-effect te bestuderen
Door deze veranderingen in helderheid zeer zorgvuldig te volgen en ook de baansnelheden van de sterren te meten, is het mogelijk om uit te rekenen hoe groot de sterren zijn, wat hun massa is en andere informatie over hun banen. Wanneer dit gecombineerd wordt met zorgvuldige metingen van de totale helderheid en kleuren van de sterren, kunnen opmerkelijk nauwkeurige afstanden gevonden worden.
"Nu hebben we dit probleem opgelost door aantoonbaar een resultaat tot op 2% nauwkeurig te hebben", aldus Wolfgang Gieren (Universidad de Concepción, Chili) en een van de leiders van het team.
Bronnen: University of Hawaii, ESO
