التلسكوبات الراديوية تحل الجدل حول مسافة الثريا

Pin
Send
Share
Send

سيكون الخريف قريباً على عتبة دارنا. ولكن قبل أن تغير الأوراق ألوانها ورائحة القرع تملأ مقاهينا ، فإن مجموعة النجوم Pleiades ستميز الموسم الجديد بحضور سابق في سماء الليل.

كان التجميع الدقيق للنجوم الزرقاء مشهداً بارزاً منذ العصور القديمة. ولكن في السنوات الأخيرة ، كانت المجموعة أيضًا موضوع نقاش حاد ، مما يشير إلى جدل أثار قلق الفلكيين لأكثر من عقد من الزمان.

الآن ، يجادل قياس جديد بأن المسافة إلى مجموعة النجوم Pleiades التي تم قياسها بواسطة القمر الصناعي Hipparcos التابع لوكالة الفضاء الأوروبية كانت خاطئة بالتأكيد وأن القياسات السابقة من التلسكوبات الأرضية كانت صحيحة طوال الوقت.

تعتبر مجموعة النجوم Pleiades معملًا مثاليًا لدراسة التطور النجمي. تظهر جميع النجوم ، المولودة من سحابة الغاز نفسها ، أعمارًا وتكوينات متطابقة تقريبًا ، ولكنها تختلف في كتلتها. ومع ذلك ، تعتمد النماذج الدقيقة بشكل كبير على المسافة. لذا من المهم أن يعرف الفلكيون مسافة العنقود بدقة.

إن المسافة المثبتة جيدًا هي أيضًا نقطة انطلاق مثالية في سلم المسافة الكونية. وبعبارة أخرى ، ستساعد المسافات الدقيقة إلى الثريا على إنتاج مسافات دقيقة إلى أبعد المجرات.

لكن قياس المسافات الشاسعة في الفضاء بدقة أمر صعب. المنظر المثلثي لنجم - تحوله الظاهر الصغير ضد نجوم الخلفية بسبب نقطة تحريكنا - يخبر مسافة أكثر من أي طريقة أخرى.

في الأصل كان الإجماع على أن الثريا تبعد حوالي 435 سنة ضوئية عن الأرض. ومع ذلك ، فإن القمر الصناعي Hipparcos التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، الذي تم إطلاقه في عام 1989 لقياس مواقع ومسافات آلاف النجوم بدقة باستخدام المنظر ، أنتج قياس مسافة لا يتجاوز سوى 392 سنة ضوئية ، مع خطأ أقل من 1٪.

قال المؤلف الرئيسي كارل ميليس ، من جامعة كاليفورنيا ، سان: "قد لا يبدو هذا فرقًا كبيرًا ، ولكن من أجل ملاءمة الخصائص الفيزيائية لنجوم الثريا ، فقد تحدى فهمنا العام لكيفية تشكل النجوم وتطورها". دييغو ، في بيان صحفي. "لتناسب قياس مسافة هيباركوس ، اقترح بعض علماء الفلك أن بعض أنواع الفيزياء الجديدة وغير المعروفة يجب أن تعمل في مثل هذه النجوم الفتية".

إذا كانت الكتلة أقرب بنسبة 10٪ مما كان يعتقده الجميع ، فيجب أن تكون النجوم باهتة بشكل جوهري مما اقترحته النماذج النجمية. تلا ذلك نقاش حول ما إذا كانت المركبة الفضائية أو النماذج مخطئة.

لحل هذا التناقض ، استخدم ميليس وزملاؤه تقنية جديدة تعرف باسم قياس التداخل الراديوي طويل المدى جدًا. من خلال ربط التلسكوبات البعيدة معًا ، يولد الفلكيون تلسكوبًا افتراضيًا ، مع سطح لجمع البيانات كبير مثل المسافات بين التلسكوبات.

تضمنت الشبكة مصفوفة خط الأساس الطويلة جدًا (نظام مكون من 10 تلسكوبات راديوية تتراوح من هاواي إلى جزر فيرجن) ، وتلسكوب جرين بانك في ويست فرجينيا ، وتليام ويليام جوردون في مرصد أريسيبو في بورتوريكو ، وراديو إيفيلسبيرج تلسكوب في ألمانيا.

قالت إيمي ميودوسيفسكي من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO): "باستخدام هذه التلسكوبات تعمل معًا ، كان لدينا ما يعادل التلسكوب بحجم الأرض". "لقد أعطانا ذلك القدرة على إجراء قياسات موقع دقيقة للغاية - ما يعادل قياس سمك ربع في لوس أنجلوس كما رأينا من نيويورك."

بعد عام ونصف من الملاحظات ، حدد الفريق مسافة 444.0 سنة ضوئية إلى 1 ٪ - مطابقة نتائج الملاحظات الأرضية السابقة وليس القمر الصناعي Hipparcos.

"السؤال الآن ما الذي حدث لهيباركوس؟" قال ميليس.

قامت المركبة الفضائية بقياس موقع ما يقرب من 120.000 نجم قريب - ومن حيث المبدأ - المسافات المحسوبة التي كانت أكثر دقة بكثير من التلسكوبات الأرضية. إذا صمدت هذه النتيجة ، سيتعامل علماء الفلك مع سبب سوء تقدير ملاحظات هيباركوس للمسافات بشكل سيء للغاية.

سيستخدم مرصد Gaia الذي طال انتظاره من وكالة الفضاء الأوروبية ، والذي تم إطلاقه في 19 ديسمبر 2013 ، تقنية مماثلة لقياس مسافات حوالي مليار نجم. على الرغم من أنه جاهز الآن لبدء مهمته العلمية ، إلا أنه سيتعين على فريق المهمة رعاية خاصة ، باستخدام عمل التلسكوبات الراديوية الأرضية لضمان دقة قياساتها.

تم نشر النتائج في عدد 29 أغسطس من مجلة Science وهي متاحة على الإنترنت.

Pin
Send
Share
Send