gov-civil-vilareal.ptKui kaugel on Plejaadid?
>Olen hiljuti üsna palju kirjutanud Gaia missioon , kuid minu vabanduseks hiljutine ilmumine tohutul hulgal teise põlvkonna andmed kosmoselennujaamast on muudab revolutsiooniliselt palju astronoomilisi põhiteadmisi.
Kõlab suurejooneliselt? Noh, see pole liialdus! Gaia mõõdab täpselt positsioone, liikumist ja värve rohkem kui miljard tähte . Peaaegu ühegi põhieelduse ümberlükkamiseta pole seda peaaegu üldse võimalik teha.
Näiteks, Polaris on eriline täht mida kasutame teiste galaktikate kauguste leidmiseks, ja Gaia aitas naelata, kui kaugel see meist on - meie kosmilise kaugusredeli alus - paremini kui kunagi varem. See leidis meile varem tundmatu täheparve ja lahendas vana mõistatuse näilise topelttähe kohta, mis on aastakümneid olnud harrastusastronoomide kaelavaluks.
See on lihtsalt maitse, näksimine, lõbutseda . Neid on veel palju ja tere, mul on hunnik märkmeid rohkemate artiklite jaoks. Aga seal oli üks konkreetne Salapära, mida ma Gaia lahendamisel põnevil olin, see on juba mitu aastat pruulitud ja tegelikult päris oluline. Ja seda on lihtne küsida:
Kui kaugel on Plejaadid?
Lihtne küsida, kuid raske - väga raske - vastata mis tahes täpsusega. Astronoomid on sellele küsimusele juba ammu püüdnud vastata ja asjad läksid hästi, kuni järsku ei läinud neil sugugi hästi. Erinevad meetodid annavad erinevaid vastuseid ja hiljutine missioon, mis pidi aitama, halvendas olukorda. Ma tõesti lootsin, et Gaia paneb naela selle mõistatuse kirstu ja tegelikult võis see nii olla ... aga ma kardan, et mõnes mõttes on asjad muutunud imelikumaks.
Suurepärane sügav pilt Plejadidest, läheduses asuvast täheparvest. Krediit: Robert Gendler
OK, kõigepealt: Pleaides*on Sõnni tähtkujus väga umbes 1500 tähe kogum. Vähesed heledamad neist moodustavad iseloomuliku vanni kuju (ja neid peetakse tavaliselt ekslikuks Väikese Vankri jaoks) ja on umbes sama heledusega, muutes need armsaks ja silmatorkavaks vaatepildiks. Binokkel näitab kümneid tähti ja teleskoop sadu.
Kogu tähtede sidur asub umbes 440 valgusaasta kaugusel, mistõttu on see üks kõige lähedasemaid täheparved meile, mistõttu on see meie taevas nii ilmne.
See on lahe mitmel põhjusel. Kõik tähed klastris on sündinud umbes samal ajal ja samast materjalist, seega on nende välimuse (heleduse jms) erinevused tõenäoliselt tingitud ainult nende massist. See muudab nende vananemise mõistmise palju lihtsamaks. Kuna Plejaadid on tõesti lähedal, tähendab see, et isegi nõrgemaid liikmeid saab hästi jälgida, mis on kaugemate klastrite jaoks palju raskem ja aitab meil mõista ka massi kergemas otsas toimuvat. Saate täieliku ülevaate terve klastri, mitte ainult heledamate, hõlpsamini nähtavate tähtedega, ja see ülevaade võib aidata paremini mõista kõiki parve.
Kaugus klastrist on oluline, sest siis saate absoluutarvud, näiteks kui helendavad tähed. Kuid see kaugus Plejaadideni pole täpselt kindlaks määratud. Klastri kauguse leidmiseks on kasutatud mitmesuguseid meetodeid, millest mõned annavad klastri keskpunkti umbes 415 valgusaasta kaugusele, mõned 470. See on lai valik. Isegi klastri füüsilise suuruse arvestamine, mis on palju üle 50 valgusaasta lai, on suur ebakindlus.
Loodeti, et see laheneb ükskord ja igavesti satelliit Hipparcos läks äri 90ndate alguses. Kuid kui Plejaadide andmed tagasi tulid, leidis see vahemaa 380 valgusaastat, palju lähemal kui varasemad tulemused. Isegi pärast Hipparcose andmete suurt ümberkalibreerimist jäi arvutatud vahemaa peaaegu iga teise meetodi alla. See on peaaegu kindlasti tingitud mõnest süstemaatilisest veast Hipparcose andmetes, kuid et vaidlused jätkuvad tänapäevalgi .
Sisestage Gaia. Oma enneolematu täpsusega peaks see sõna otseses mõttes Plejaadid oma kohale asetama.
Ja teebki! Aga siis lähevad asjad imelikuks.
William Abramson , astronoom Centro Atómico Bariloche, CONICET ja Instituto Balseiro Argentinas, uuris klastri Gaia tulemusi ja avaldas hiljuti oma leiud†. Võtsin temaga tema töö osas ühendust ja oleme seda juba paar nädalat arutanud, püüdes tulemusi tõlgendada.
Lühidalt kasutas ta klastri liikmete isoleerimiseks Gaia andmeid, kasutades esiplaani ja taustatähtede ignoreerimiseks erinevaid meetodeid (meetod, mida oli kasutatud eelmises uuringus, kasutades esimese põlvkonna Gaia andmeid , järjepidevuse huvides). Ta leidis ligi 1600 tähte. Vaadates nende kaugusi Maast ja võttes keskmist - mis peaks andma keskpunkti klastrile - sai ta kauguse klastri keskpunktist 445,5 valgusaastat . Buum! See on kooskõlas varasemate mõõtmistega, mis kasutasid teisi meetodeid, tegelikult nende keskosa lähedal, ja näib selgelt näitavat, et Hipparcose mõõtmine on vigane.
Aga…
Vaadake, mis juhtub, kui koostate tähtede positsioonidest 3D -kasti:
3D -graafik 1600 Plejaadi tähe positsioonidest; ülaosas olevad märgistatud teljed asuvad taevas ja kolmas külg piki külge on kaugus Maast (parsekides; 1 tk = 3,26 valgusaastat). Pange tähele, et klaster on piklik ja heledamad tähed asuvad kobara lähedal. Krediit: Guillermo Abramson
Mitmed asjad hüppavad välja. Kast on kuvatud umbes 150 valgusaastaga ühel küljel, kuid Abramsoni liikmeotsingule seatud piirangute tõttu on klaster sellest palju väiksem, nii et see asub ainult figuuri keskosas (palli suurus) tähistab heledust, seega suurem pall = heledam täht).
Siiski näete, et kobar näib olevat piklik! See on kohe huvitav tulemus! Varasemates uuringutes oli vihjatud piklikule kujule , nii et see on puhas. Tunnistan ka, et mul oli kohe kahtlus, et telg, pikenemise suund, näib olevat suunatud otse meie poole (selles graafikus on Maa suunas suund). Mulle ei meeldi juhused! Kas andmetel võib midagi viga olla?
Nagu juhtub, võeti minuga ühendust mitte kaua aega tagasi Chris Anderson , tootmisspetsialist ja Idaho Faulkneri planetaariumi vaatluskoordinaator. Ta oli lugenud minu varasemaid artikleid Gaia kohta ja märkis, et uus andmete avaldamine võib aidata lahendada Plejaadi kauguse probleemi! Ütlesin talle, et töötan juba selle kallal, ja nägin klastri pikenemist potentsiaalse probleemina.
Siis ütles ta mulle midagi, mida ma ei teadnud: Paljud kobarad on piklikud ja pealegi on need piklikud nii, et osutavad galaktika keskpunkti! See pole juhus: galaktika gravitatsioon võib parve venitada, tõmmates galaktikakeskusele lähemale asuvaid tähti tugevamalt kui vastasküljel asuvaid tähti - seda nimetatakse galaktiline tõusulaine ja kuigi see on nõrk, võib selle pikendamiseks piisata kobara suurusest.
Kontrollisin kohe Plejaadide koordinaate ja kindlasti asuvad need meist üsna lähedal galaktikakeskuse vastas. Nii et kui Linnutee klastrit venitab, siis teeksite seda oodata et venitus osutab meie poole. Plejaadide seisukohast oleme taevas otse galaktilise keskuse kõrval!
Nii et ma tundsin end paremini. Siis aga ilmus midagi muud imelikku. Ja see on seotud. Vaata uuesti süžeed. Säravamad tähed on suurimad pallid. Kas näete nende kohta midagi imelikku?
kutsuge mind oma nime järgi
Tundub, et nad kõik langevad piki klastri lähedal asuvat joont, mis on suunatud otse meile.
See on päris kummaline. Asjaolu, et kõik tähed on meie poole suunatud joonel, võib olla seotud galaktikaga, kuid ma ei kujuta ette füüsilist stsenaariumi, kus säravamad tähed asuksid kõik kobara ühel küljel ja nii kaugel Keskus. Tavaliselt langevad kõige massiivsemad tähed (mis on kõige säravamad) klastri keskpunkti poole. Iga kord, kui kaks või enam tähte klastri keskpunkti ümber tiirutades üksteisest mööda lähevad, on netomõju see, et vähem massiivsed tähed liiguvad kobara ääre suunas ja massiivsemad langevad keskpunkti. Seda nimetatakse dünaamiline hõõrdumine ja see on üsna hästi mõistetav protsess. Nii et see on pea kraapija.
Kui ma seda nägin, mõtlesin, kas see on tõsi. Võib -olla on andmetes midagi, mis jätab mulje, nagu oleksid kõik säravad tähed kobara lähedal.
Varasematest töödest tean juhtumisi, et Gaial on probleeme väga heledate tähtede mõõtmiste saamisega; need ujutavad detektorid valgusega üle ja raskendavad nende asukohtade täpset mõõtmist. Heleim Pleiad, Alcyone, on just sellel piiril, nii et tõenäoliselt on selle kauguses üsna suur ebakindlus. Ja tegelikult, kui vaatate tegelikku mõõtmist ja veariba, võib Alcyone olla meist 364 kuni 465 valgusaasta kaugusel! On küll pigem olla klastri lähedal, kuid see võib olla ka teisel pool.
Kuid teistel eredatel plejaadidel - Atlas, Electra, Maia, Merope, Taygeta, Pleione ja Asterope - on kõigil palju väiksem ebakindlus ja nad näevad välja nagu tegelikult seda klastri pool. Nii et see on vastupidine ootustele ja mul pole sellele lihtsat vastust. Abramson ja mina oleme seda pikalt arutanud, kuid me pole kindlad, mida sellest arvata; ta kirjutas sellest isegi oma ajaveebis . Võib-olla näitab andmete põhjalikum uurimine või tähtede omavahelise suhtluse põhjalikum analüüs selle mõistatuse lahenduse.
Plejaadide klaster kündab läbi gaasi- ja tolmupilve, soojendades seda piisavalt, et see helendaks infrapunakiirguses, kus seda nägi WISE astronoomiline vaatluskeskus. Krediit: NASA/JPL-Caltech/UCLA
Üks väga mõttetu idee: Võib-olla kõige säravamad liikmed ... ei ole. Liikmed, see tähendab. Nagu juhtub, läheb kobar väga lähedale tumedale gaasi- ja tolmupilvele, mida valgustavad Plejaadi eredamad tähed; näete seda klastri piltidel. See on lihtsalt juhus; klastri ja gaasi liikumiste mõõtmised näitavad, et nad liiguvad eri suundades, seega pole need omavahel seotud. Kuid see paneb mõtlema, kas võib -olla ka kõige säravamad tähed ei kuulu kobarasse ja juhuslikult lihtsalt asuvad selle lähedal taevas.
See tundub mulle äärmiselt ebatõenäoline. Neil on umbes sama õige liikumine (liikumine üle taeva) kui kobaral endal, mis näitab, et nad on suure tõenäosusega osa sellest. Mõnel heledamal tähel on liigutused, mis on kobara üldisest liikumisest veidi eemal (nagu linnuparves võib üks või kaks lindu liikuda mõnevõrra kiiremini või aeglasemalt või veidi teises suunas kui teised), kuid mitte mulle piisab, kui hüüan 'j'accuse!' Ootate seda tähtede parves, kus nad suhtlevad gravitatsiooniliselt. Mõni tõmmatakse ja tõmmatakse eri suundadesse. See, mida me seal näeme, võib olla lihtsalt kiiruste normaalne jaotus.
Nii et teil on see olemas. Tundub, et me teame nüüd Plejaadi keskuse kaugust ja saame seetõttu selle muid omadusi palju paremini naelutada ... kuid mõned huvitavad saladused on jäänud. Loodetavasti viib see ja täiendavad uuringud sügavamale füüsilisele arusaamale klastri olemusest ning selgitab ka, miks heledamad tähed meie jaoks ühtivad. Tahaksin väga teada, miks see nii on!
* Tehniliselt on see sõna mitmuses ja ainsus on Pleiad, kuid seda kasutatakse ka rühma või kollektiivse nimisõnana, seega on see ainsus. Ehk siis kui kaugel on Plejaadid? pole nii lihtne küsida, kui alguses arvasin. Vähemalt grammatiliselt.
† Ta avaldas need ajakirjas Ameerika Astronoomiaseltsi uurimused , kus astronoomid saavad kiiresti välja panna lühikesi (alla 1000 sõna) artikleid huvitavate uurimistööde kohta. Märgin, et see ei ole eelretsenseeritud. Mõelge sellele pigem teadustööna kui põhjaliku täieõigusliku paberina.
