M31 și M33 sunt două dintre cele mai apropiate galaxii spirale și pot constitui baza pentru determinarea distanțelor până la galaxiile spiralate mai îndepărtate și constrângerea vitezei de expansiune a Universului (constanta Hubble). De aici relevanța și importanța mai multor studii noi care au folosit date în infraroșu aproape pentru a stabili distanțe solide pentru M31 (Andromeda) și M33 (Triangulum) (de exemplu, Gieren et al. 2013) și au avut ca scop reducerea incertitudinilor existente legate de parametrii fundamentali. pentru acele galaxii. Într-adevăr, distanțele de încredere pentru M31 și M33 sunt deosebit de importante în lumina noii estimări constante Hubble din satelitul Planck, care este compensată în raport cu anumite alte rezultate și această diferență împiedică eforturile de a constata natura energiei întunecate (forța misterioasă teoretizată ca provocând expansiunea accelerată a Universului).
Gieren și colab. a remarcat că, „o serie de noi determinări ale distanței până la M33 ... acoperă un interval surprinzător de mare ... ceea ce este o cauză de îngrijorare serioasă. Ca a doua cea mai apropiată galaxie spirală, o determinare precisă a distanței [M33] este un pas crucial în procesul de construire a scării cosmice a distanței. " În ceea ce privește M31, Riess și colab. 2012 a remarcat, de asemenea, că „M31, cel mai apropiat analog al galaxiei Calea Lactee, a oferit de mult timp indicii importante pentru a înțelege amploarea Universului.“
Noile Gieren și Riess și colab. distanțele se bazează pe observații cu infraroșu aproape, care sunt pertinente, deoarece radiația din partea respectivă a spectrului electromagnetic este mai puțin sensibilă decât datele optice la absorbția de praf localizată de-a lungul liniei noastre de vedere (vezi figura de mai jos). Contabilizarea corectă a impactului prafului este o problemă principală în lucrările la scară cosmică de distanță, deoarece determină ca țintele să apară mai slabe. „ipoteze diferite despre [obscurarea prafului] sunt o sursă primordială pentru discrepanțele dintre diversele determinări ale distanței pentru M33.”A remarcat Gieren și colab., Și același lucru este valabil și pentru distanța până la M31 (a se vedea Riess și colab.).
Gieren și Riess și colab. distanțele până la M33 și respectiv M31 au fost deduse din observațiile cefeidelor. Cefeidele sunt o clasă de stele variabile care prezintă variații periodice de luminozitate (pulsează radial). Cefeidele pot fi utilizate ca indicatori de distanță, deoarece perioada de pulsare și luminozitatea medie sunt corelate. Această relație a fost descoperită de Henrietta Leavitt la începutul anilor 1900. Mai jos este prezentată o relație pseudo-luminozitate derivată pentru cefeidele M31.
Gieren și colab. a observat 26 de cefeide în M33 și a stabilit o distanță de ~ 2,740,000 lumina. Echipa a adăugat că, „Fiind primul studiu modern cu infraroșu Cepheid [din] M33 de la… vreo 30 de ani… considerăm că această lucrare a fost întârziată…”Astronomii citează adesea distanțele față de obiecte în anii de lumină, ceea ce definește timpul necesar pentru ca lumina emisă din sursă să ajungă la observator. În ciuda vitezei (finite) a luminii de 300.000.000 m / s, razele trebuie să parcurgă distanțele „astronomice”. Vizionarea în spațiu oferă o oportunitate unică de a privi în timp în timp.
Distanțele până la M33 afișate mai jos transmit puncte centrale în evoluția cunoașterii umanității. Răspândirea din apropierea anilor 1920 provine parțial dintr-o dezbatere cu privire la faptul că Calea Lactee și Universul sunt sinonime. Cu alte cuvinte, există galaxii dincolo de Calea Lactee? Subiectul este imortalizat în faimoasa mare dezbatere (1920) cu H. Shapley și H. Curtis (acesta din urmă a argumentat pentru o scară extragalactică). Compensarea dintre datele de dinainte de 1930 și de după 1980 rezultă în parte dintr-o creștere de aproape două ori a scării distanței cosmice recunoscute în jurul anului 1950 (vezi și Sărbătoarea 2000). De asemenea, este evidentă împrăștierea asociată distanțelor post-1980, care nu face decât să consolideze importanța noilor estimări ale distanței de mare precizie.
Riess și colab. a obținut date pentru aproximativ 70 de cefeide și a determinat o distanță pentru M31 de ~ 2,450,000 lumina. Acesta din urmă este coroborat de un nou studiu realizat de Contreras Ramos și colab. 2013 (d ~ 2.540.000 ly), a căror estimare a distanței s-a bazat pe datele pentru stele dintr-un cluster M31 globular.
Instrumente și telescoape de primă clasă sunt necesare pentru a obține măsurători fiabile ale stelelor în galaxii la aproape 3.000.000 de milioane de lumină. Gieren și colab. a utilizat instrumentul de telescop foarte mare de 8,2 m (Yepun) prezentat mai jos, în timp ce Riess și Contreras Ramos și colab. a analizat observațiile de la Telescopul Spațial Hubble. Riess și colab. a achiziționat imagini cu M31 prin intermediul noului Wide-field Camera 3, care a înlocuit Wide-field și Planetary Camera 2 („Camera care a salvat Hubble„) În faimoasa misiune de serviciu 2009.
Noile rezultate marchează punctul culminant al efortului de un secol care vizează asigurarea distanțelor precise pentru rudele spirale ale galaxiei noastre (M31 și M33). Cu toate acestea, compensarea dintre Planck și anumite determinări bazate pe Cepheid / SN ale constantei Hubble cere ca cercetările să continue, pentru a identifica incertitudinile asociate metodelor.
Gieren și colab. concluziile au fost acceptate pentru publicare în Astrophysical Journal (ApJ), iar o preimprimare este disponibilă pe arXiv. Atât Riess, cât și Contreras Ramos și colab. De asemenea, studiile sunt publicate în ApJ. Cititorul interesat care dorește informații suplimentare despre scara distanței cosmice și Cepheids va găsi următoarele resurse pertinente: articolul AAVSO despre Delta Cephei (denumirea pentru clasa variabilelor Cepheid), Freedman & Madore (2010), Tammann și Reindl 2012, Fernie 1969, baza de date extragalactică NASA / IPAC, Stelele Miss Leavitt ale lui G. Johnson: Povestea nespusă a femeii care a descoperit Cum se măsoară universul, D. Fernie's Siling Sail for the Univers: Astronomers and their Discoveries, Nick Allen's The Cepheid Distance Scale. : A History, D. Turner Cepheids Classical După 228 de ani de studiu, J. Percy's Understanding Variable Stars.
