回光测距

[ 录入者:zhoumeichun | 时间:2008-02-17 10:07:23 | 作者: | 来源: | 浏览:2677次 ]

作者:Alan MacRobert   原文来自:SKYtonight.com    Posted: 2008. 2. 12

编译:Melipal

将近100年以来,天文学家将造父变星 视为“标准烛光”,它们的 视亮度可以告诉人们距离有多远。自1912年起,造父变星 率先为邻近星 系 距离的 测定提供了优良的 结果。测量星 系 中的 造父变星 正是建造哈勃太空望远镜的 理由之一,在地球模糊的 大气之内无法完成对它们的 观测。

RS-Puppis.jpg

明亮的 造父变星 船底座RS(图中位于遮挡眩目星 光的 黑色掩带之后)将其周围暗淡的 反射星 云照亮。天文学家观测了恒星 的 每个光脉冲到达星 云不同斑块的 时间,因此求出了恒星 与斑块的 距离。这再结合恒星 与斑块在天空中的 角距,就可以得到与地球的 距离。(图片提供:P. Kervella等人)

实际上,“哈勃”是某种双关语。这个名字是为了纪念原先的 爱德温·哈勃,而望远镜本身也是为了确定哈勃常数,也就是宇宙膨胀的 速率。测量方法是比较主要星 系 的 红移数值与距离,而距离正是通过造父变星 得知的 。

但是,这种方法有效的 前提条件是,你对于银河系 内邻近造父变星 的 距离了解得足够好,因此可以总体上校正由造父变星 测出的 距离。它们都是些不寻常的 超巨星 ,因此没有一颗与太阳系 的 距离近到可以用视差法精确测量的 程度。所以,天文学家已经进行了大量的 工作,使尽一切方法来确定邻近造父变星 的 精确距离。

最近达到的 最佳测量结果精度达到了百分之几。现在,一个天文小组打破了记录——他们使用独特的 方法,将明亮的 造父变船底座RS的 距离定到了约%1.4的 精度上。

他们的 方法是测量恒星 脉动在周围反射星 云产生的 “回光”,并结合已准确了解的 星 体脉动周期、光速与简单的 几何关系 。

船底座RS光度变化的 周期是41.4天(从6.5等变化到到7.6等)。它的 质量是太阳的 10倍,体积是200倍,亮度则有15000倍。Pierre Kervella与他的 同事使用欧洲南方天文台位于智利La Silla山的 新技术望远镜记录下了光脉冲在穿过星 云时的 微弱反光。结合它们的 视运动速度与光速,就可以算出星 云与星 体的 距离:6500光年,误差为正负90光年。

船底座RS是迄今所知唯一一颗包裹在庞大的 星 云中的 造父变星 。Kervella解释说:“从恒星 射向尘埃颗粒的 光线要比直接从恒星 发出的 光线晚一些抵达望远镜。因此,如果能测量出星 云中某个特定的 独立尘埃斑块的 光变曲线,我们得到的 结果应与造父变星 本身的 光变曲线形态相同,但在时间上要错开一些。”时间延迟叫做“回光”,类似峡谷侧壁等物产生的 回声。

Kervella说:“将造父变星 的 距离测得如此精确,是校正此类天体的 周光关系 的 关键。”

船底座RS尤其重要的 原因是,这是邻近的 造父变星 中周期最长的 一颗,而鲜少有对此类恒星 的 准确测量。新的 结果将有助于确定整个宇宙的 距离尺度。

全部细节可见小组的 研究论文

(全文完)

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责任编辑:zhoumeichun

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