Světelná ozvěna prozradila vzdálenost hvězdy

ESO 005/08 tisková zpráva

Astronomové upřesnili stupnici pro počítání vzdáleností ve vesmíru.

S pomocí dalekohledů ESO astronomové využili přítomnosti světelných ozvěn okolo hvězd k upřesnění vzdáleností cefeid. Cefeidy jsou proměnné hvězdy, které slouží jako majáky při určování vzdáleností ve vesmíru.

„Díky novým techonologiím na dalekohledech ESO v La Silla jsme záskali zatím nejpřesnější určení vzdálenosti k cefeidě,“ říká Pierre Kervella, šéfredaktor publikovaných výsledků.

Cefeidy [1] jsou pulzující hvězdy, které se používají k určování vzdáleností ve vesmíru již téměř sto let. Provedené měření je významé hlavně proto, že oproti jiným technikám využívá výhradně geometrické postupy a nespoléhá na hypotetické fyzikální vlastnosti hvězdy.

Tým astronomů studoval hvězdu RS Pup, jasnou cefeidu, která se nachází v souhvězdí Puppis (Lodní záď). Je snadno viditelná i pomocí triedru. RS Pup mění svoji jasnost téměř pětinásobně v periodě 41,4 dne, je 10krát hmotnější, 200krát větší a v průměru 15 000krát svítivější než Slunce. RS Pup je také jediná cefeida, obklopená reflexní mlhovinou [2], jež je tvořena velmi jemným prachem.

Přítomnost mlhoviny umožňuje astronomům pozorovat specifické změny jasnosti cefeidy v podobě světelné ozvěny. Odtud mohou změřit vzdálenost hvězdy. „Světlo, které vychází z hvězdy, prochází mlhovinou a nokonec dopadá do dalekohledu, je mírně zpožděné oproti světlu, které k nám cestuje přímo," vysvětluje Kervella. „Pokud tedy změříme jasnost určité části mlhoviny, získáme stejnou světelnou křivku jako pro cefeidu, ale časově posunutou.“  Světelnou ozvěnou nazýváme právě toto zpoždění jako analogii k tradiční ozvěně, například zvuku, odraženému ode dna studny.

Ze sledování vývoje jasnosti zhuštěniny  v mlhovině odvodíme její vzdálenost od hvězdy. Jednoduše změříme časové zpoždění a vynásobíme jej rychlostí světla (300 000 km/s). Pokud potom známe tuto vzdálenost a příslušnou úhlovou vzdálenost zhuštěniny od hvězdy na obloze, můžeme vypočítat vzdálenost RS Pup. Z pozorování světelné ozvěny na několika místech mlhoviny byla vzdálenost RS Pup stanovena na 6500±90 světelných let.

„Znát vzdálenost cefeidy s takovouto přesností je důležité pro upřesnění vztahu mezi periodou a jasností hvězd této třídy,“ říká Kervella. „Tento vztah je klíčový při určování vzdáleností galaxií pomocí cefeid.“ RS Pup se od nás nachází ve čtvrtině vzdálenosti mezi Sluncem a centrem Galaxie a leží uvnitř Mléčné dráhy ve velmi hustě "osídlené" oblasti hvězd.

Multimedia: http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/phot-05-08.html

Zdroj: http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2008/pr-05-08.html

autor: Tomáš Mohler