Afbeelding tegoed: NOAO
Astronomen van NASA's Jet Propulsion Laboratory hebben de afstand tot de Pleiaden-sterrenhoop met de grootste precisie ooit gemeten. Dit is belangrijk omdat de Europese Hipparcos-satelliet eerder een afstand tot de cluster heeft gemeten die theoretische modellen van de levenscycli van sterren zou hebben tegengesproken. Deze nieuwe meting laat zien dat Hipparcos onjuist was, en de gevestigde theorie geldt nog steeds.
De sterrenhoop die bekend staat als de Pleiaden is een van de meest herkenbare objecten aan de nachtelijke hemel en wordt al duizenden jaren gevierd in literatuur en legenden. Nu heeft een groep astronomen een zeer nauwkeurige afstand verkregen tot een van de sterren van de Pleiaden die sinds de oudheid bekend staat als Atlas. De nieuwe resultaten zullen nuttig zijn bij de langdurige inspanning om de kosmische afstandsschaal te verbeteren en om onderzoek te doen naar de stellaire levenscyclus.
In het nummer van 22 januari van het tijdschrift Nature rapporteren astronomen van het California Institute of Technology en NASA's Jet Propulsion Laboratory, beide in Pasadena, Californië, de beste afstand ooit tot de dubbelster Atlas. De ster, samen met "vrouw" Pleione en hun dochters, de "zeven zussen", zijn de belangrijkste sterren van de Pleiaden die zichtbaar zijn voor het blote oog, hoewel er in werkelijkheid duizenden sterren in de cluster zijn. Atlas ligt volgens het decennium van het team van zorgvuldige interferometrische metingen ergens tussen 434 en 446 lichtjaar van de aarde.
Het afstandsbereik tot de Pleiadencluster lijkt misschien wat onnauwkeurig, maar is in feite nauwkeurig volgens astronomische normen. De traditionele methode om afstand te meten is door de precieze positie van een ster op te merken en vervolgens de kleine positieverandering te meten wanneer de aarde zelf naar de andere kant van de zon is verschoven. Deze benadering kan ook worden gebruikt om de afstand op aarde te vinden: als je de positie van een boom op onbekende afstand zorgvuldig registreert, een specifieke afstand naar je kant verplaatst en meet hoe ver de boom blijkbaar is 'verplaatst', dan is het mogelijk om bereken de werkelijke afstand tot de boom met behulp van trigonometrie.
Deze procedure geeft echter slechts een ruwe afstandsschatting tot zelfs de dichtstbijzijnde sterren, vanwege de gigantische afstanden en de subtiele veranderingen in de stellaire positie die moeten worden gemeten.
De nieuwe meting van het team lost een controverse op die ontstond toen de Europese satelliet Hipparcos de Pleiaden een veel kortere afstandsmeting gaf dan verwacht en in tegenspraak was met theoretische modellen van de levenscycli van sterren.
Deze tegenstrijdigheid was te wijten aan de fysische wetten van helderheid en de relatie met afstand. Een gloeilamp van 100 watt op 1,5 kilometer afstand ziet er precies zo helder uit als een gloeilamp van 25 watt op 800 meter afstand. Dus om het wattage van een verre gloeilamp te achterhalen, moeten we weten hoe ver het is. Evenzo, om het "wattage" (helderheid) van waargenomen sterren te achterhalen, moeten we meten hoe ver ze verwijderd zijn. Theoretische modellen van de interne structuur en kernreacties van sterren met een bekende massa voorspellen ook hun helderheid. Dus de theorie en metingen kunnen worden vergeleken.
De gegevens van Hipparcos gaven echter een afstand die lager was dan die van de theoretische modellen, wat suggereert dat ofwel de afstandmetingen van Hipparcos zelf niet klopten, ofwel dat er iets mis was met de modellen van de levenscycli van sterren. De nieuwe resultaten tonen aan dat de gegevens van Hipparcos niet klopten en dat de modellen van de stellaire evolutie inderdaad degelijk zijn.
De nieuwe resultaten zijn het resultaat van een zorgvuldige observatie van de baan van Atlas en zijn metgezel - een binaire relatie die pas in 1974 definitief werd aangetoond en zeker onbekend was bij oude hemelwachters. Met behulp van gegevens van de Mount Wilson stellaire interferometer, naast het historische Mount Wilson Observatory en de Palomar Testbed Interferometer bij Caltech's Palomar Observatory bij San Diego, bepaalde het team een precieze baan van het binaire.
Interferometrie is een geavanceerde techniek die onder meer het "splitsen" van twee lichamen zo ver mogelijk maakt dat ze normaal gesproken als een enkele vervaging verschijnen, zelfs bij de grootste telescopen. Door de orbitale periode te kennen en te combineren met orbitale mechanica, kon het team de afstand tussen de twee lichamen afleiden en met deze informatie de afstand van het binaire tot de aarde berekenen.
"Vele maanden had ik het moeilijk om te geloven dat onze afstandsschatting 10 procent groter was dan die gepubliceerd door het Hipparcos-team", zei de hoofdauteur Xiao Pei Pan van JPL. "Eindelijk, na intensieve hercontrole, kreeg ik vertrouwen in ons resultaat."
Coauteur Shrinivas Kulkarni, professor Caltech astronomie en planetaire wetenschap, zei: “Onze afstandsschatting laat zien dat alles in de hemel goed is. Stellaire modellen die door astronomen worden gebruikt, worden gerechtvaardigd door onze waarde. '
"Interferometrie is een jonge techniek in de astronomie en ons resultaat maakt de weg vrij voor prachtige resultaten van de Keck-interferometer en de verwachte Space Interferometry Mission die naar verwachting in 2009 wordt gelanceerd", zegt co-auteur Michael Shao van JPL, hoofdonderzoeker van die geplande missie. en voor de Keck-interferometer, die de twee 10-meter telescopen op het Keck-observatorium op Hawaï met elkaar verbindt. De Palomar Testbed Interferometer is ontworpen en gebouwd door een team van onderzoekers van JPL onder leiding van Mark Colavita en Shao. Het diende als een technisch testbed voor de Keck-interferometer.
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL News Release
