Kitt Peak. Pie Town.
Wat hebben deze plaatsen gemeen? Ze herbergen elk een van de 10 gigantische telescopen in de Very Large Baseline Array, een continentale verzameling telescopen die zijn optische spieren buigt en verder de ruimte in reikt - met meer precisie - dan welke andere telescoop ter wereld dan ook.
En vandaag, tijdens de 177e jaarlijkse bijeenkomst van de American Association for the Advancement of Science in Washington, DC, kondigden VLBA-onderzoekers een verbazingwekkende prestatie aan: ze hebben de VLBA gebruikt om met verbluffende nauwkeurigheid driemaal zo ver het universum in te kijken als ze waren net twee jaar geleden. Nieuwe metingen met de VLBA hebben een sterrenstelsel genaamd NGC 6264 (onderstaande coördinaten) op een afstand van 450 miljoen lichtjaar van de aarde geplaatst, met een onzekerheid van niet meer dan 9 procent. Dit is de verste afstand die ooit rechtstreeks is gemeten, en overtrof in 2009 een meting van 160 miljoen lichtjaar naar een ander sterrenstelsel.
Voorheen werden afstanden buiten onze eigen Melkweg geschat door middel van indirecte methoden. Maar de directe kijkkracht van de VLBA schrapt de behoefte aan veronderstellingen, merkte James Braatz op, van de National Radio Astronomy Observatory.
De VLBA biedt het grootste vermogen om fijne details te zien, oplossend vermogen genoemd, van elke telescoop ter wereld. Het kan beelden produceren die honderden keren gedetailleerder zijn dan die van de Hubble-ruimtetelescoop, met een vermogen dat equivalent is aan zitten in New York en het lezen van een krant in Los Angeles. VLBA-sites omvatten Kitt Peak, Arizona; Los Alamos en Pie Town, New Mexico; St. Croix in de Maagdeneilanden, Mauna Kea, Hawaii; Brewster, Washington; Fort Davis, Texas; Hancock, New Hampshire; North Liberty, Iowa; en Owens Valley in Californië. Natuurlijk kan ik foto's van de telescopen in Hawaï of de Maagdeneilanden opnemen. Maar Pie Town heeft naast de Very Large Array ook twee leuke restaurants (de Daily Pie en de Pie-O-Neer) met echt geweldige taart. En een jaarlijks taartetend festival. Dus het wint:
Het verdrievoudigen van de zichtbare 'maatstaf' in de ruimte is gunstig voor tal van astrofysica, waaronder het bepalen van de aard van donkere energie, die 70 procent van het heelal uitmaakt. De VLBA tekent ook de kaart van de Melkweg opnieuw en staat klaar om verleidelijke nieuwe informatie over planeten buiten ons zonnestelsel op te leveren, benadrukt de NRAO.
Het nauwkeurig afstemmen van de meting van steeds grotere afstanden is van vitaal belang voor het bepalen van de expansiesnelheid van het heelal, wat theoretici helpt om mogelijke verklaringen voor de aard van donkere energie te beperken. Verschillende modellen van Dark Energy voorspellen verschillende waarden voor de uitzettingssnelheid, bekend als de Hubble Constant.
"Om het probleem van de donkere energie op te lossen, moet de precisie van kosmische afstandsmetingen worden verbeterd, en we werken aan het verfijnen van onze waarnemingen en het uitbreiden van onze methoden naar meer sterrenstelsels", zei Braatz. Het meten van verder weg gelegen melkwegstelsels is van vitaal belang, want hoe verder een sterrenstelsel is, hoe meer de beweging ervan te wijten is aan de uitdijing van het heelal in plaats van aan willekeurige bewegingen.
Wat betreft de kaart van ons eigen sterrenstelsel, de directe VLBA-metingen verbeteren op eerdere schattingen met maar liefst een factor twee. Uit de duidelijkere waarnemingen is al gebleken dat de Melkweg vier spiraalarmen heeft, niet twee zoals eerder werd gedacht.
Mark Reid van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics leidde een eerdere VLBA-studie waaruit bleek dat de Melkweg ook sneller draait dan eerder werd aangenomen - en dat deze net zo groot is als Andromeda.
Het team van Reid observeert nu de Andromeda Galaxy in een langdurig project om de richting en snelheid van zijn beweging door de ruimte te bepalen. 'De standaardvoorspelling is dat de Melkweg en Andromeda over een paar miljard jaar met elkaar in botsing zullen komen. Door de daadwerkelijke beweging van Andromeda te meten, kunnen we veel nauwkeuriger bepalen of en wanneer dat zal gebeuren, 'zei Reid.
De VLBA wordt ook gebruikt voor een langdurige, gevoelige zoektocht naar 30 sterren om de subtiele zwaartekrachtsleep te vinden die planeten zal onthullen. Dat vierjarige programma, gestart in 2007, nadert zijn voltooiing. Het project maakt gebruik van de VLBA samen met NRAO's Green Bank Telescope in West Virginia, de grootste volledig bestuurbare schotelantenne ter wereld. Vroege resultaten hebben alle metgezellen ter grootte van bruine dwergen voor drie sterren uitgesloten, en de astronomen analyseren hun gegevens terwijl de observaties doorgaan.
Doorlopende upgrades in elektronica en computers hebben de mogelijkheden van de VLBA verbeterd. Nu de verbeteringen bijna voltooid zijn, zal de VLBA maar liefst 5.000 keer krachtiger zijn dan een wetenschappelijk hulpmiddel dan de originele VLBA uit 1993.
NGC 6264-coördinaten, van DOCdb: 16 <sup> h </sup> 57 <sup> m </sup> 16.08 <sup> s </sup>; + 27 ° 50 ′ 58,9 ″
Bron: een persbericht van de National Radio Astronomy Observatory, via de American Astronomical Society (AAS). Niet te verwarren met de American Association for the Advancement of Science (AAAS), die nu haar jaarlijkse bijeenkomst in Washington, DC houdt - en waar de VLBA-resultaten werden gepresenteerd.
