gov-civil-vilareal.ptKuinka kaukana ovat Plejadit?
>Olen kirjoittanut melko vähän viime aikoina Gaia -tehtävä , mutta tekosyynä äskettäin julkaistu valtava määrä toisen sukupolven tietoja avaruudesta peräisin olevasta observatoriosta On mullistaa monet tähtitieteelliset perustiedot.
Kuulostaako mahtavalta? No ei ole liioittelua! Gaia mittaa tarkasti asentoja, liikkeitä ja värejä yli miljardi tähteä . Lähes ei ole mitään keinoa tehdä sitä ilman, että peruutetaan yksi tai kaksi perusolettamusta.
Esimerkiksi, Polaris on erityinen tähti joiden avulla löydämme etäisyydet muihin galakseihin, ja Gaia auttoi naulamaan kuinka kaukana se on meistä - kosmisen etäisyysportaamme perusta - paremmin kuin koskaan ennen. Se löysi meille aiemmin tuntemattomien tähtien joukon ja ratkaisi vanhan mysteerin näennäisestä kaksitähdestä, joka on ollut harrastus tähtitieteilijöiden kaulassa vuosikymmeniä.
Se on vain maku, naposteltava, an huvittava bouche . On paljon muutakin, ja heippa, minulla on kasa muistiinpanoja lisää artikkeleita varten. Mutta yksi oli tietty mysteeri, jota olin innoissani Gaian ratkaistavaksi, joka on valmistunut monta vuotta ja on itse asiassa aika tärkeä. Ja se on yksinkertainen kysymys:
Kuinka kaukana ovat Plejadit?
Helppo kysyä, mutta vaikea - erittäin vaikea - vastata millä tahansa tarkkuudella. Tähtitieteilijät ovat yrittäneet vastata tähän kysymykseen jo pitkään, ja asiat menivät hyvin, kunnes yhtäkkiä ne eivät menneet ollenkaan hyvin. Eri menetelmät antavat erilaisia vastauksia, ja äskettäinen tehtävä, jonka piti auttaa, pahensi asioita. Toivoisin todella, että Gaia laittaisi naulan tämän ongelman arkkuun, ja se saattoi tosiasiassa olla ... mutta tietyllä tavalla pelkään, että asiat ovat muuttuneet kummallisemmiksi.
Upea syvä kuva Pleiadeista, lähellä olevasta tähtijoukosta. Luotto: Robert Gendler
OK, ensin: Pleaides*on Hirven tähdistössä noin 1500 tähden joukko. Muutamat kirkkaimmista niistä muodostavat erottuvan kauhan muodon (ja niitä pidetään yleisesti Pikku Kippiksenä) ja ovat suunnilleen yhtä kirkkaita, mikä tekee niistä ihanan ja silmiinpistävän näyn. Kiikarit paljastavat kymmeniä tähtiä ja kaukoputki satoja.
Koko tähtikytkin on noin 440 valovuoden päässä, joten se on yksi lähimmistä tähtijoukkoja meille, minkä vuoksi se on niin ilmeistä taivaallamme.
Se on siistiä monista syistä. Kaikki tähtijoukot syntyvät suunnilleen samaan aikaan ja samasta materiaalista, joten erot niiden ulkonäössä (kirkkaus ja niin edelleen) johtuvat todennäköisesti pelkästään niiden massasta. Tämä tekee heidän ikääntymisensä ymmärtämisestä paljon helpompaa. Plejadit ovat todella lähellä, mikä tarkoittaa, että jopa heikommat jäsenet voidaan havaita hyvin, mikä on paljon vaikeampaa kaukaisemmille klustereille ja auttaa meitä ymmärtämään, mitä tapahtuu myös massaskaalan kevyemmässä päässä. Saat täydellisemmän kuvan koko ei vain kirkkaampia, helpommin havaittavia tähtiä, ja tämä näkemys voi johtaa kaikkien klustereiden ymmärtämiseen paremmin.
Etäisyys tähtijoukkoon on tärkeä, koska silloin saat absoluuttiset luvut, kuten kuinka kirkkaat tähdet ovat. Mutta tämä etäisyys Pleiadeihin ei ole hyvin määritetty. Etäisyyttä klusteriin on käytetty useilla menetelmillä, joista joidenkin etäisyys klusterin keskustaan on noin 415 valovuotta, osa 470. Se on laaja valikoima. Jopa yli 50 valovuoden leveän klusterin fyysisen koon huomioon ottaminen on suuri epävarmuus.
Toivottiin, että tämä ratkaistaisiin lopullisesti milloin tahansa Hipparcos -satelliitti aloitti liiketoiminnan 90 -luvun alussa. Mutta kun Pleiadien tiedot palasivat, se havaitsi etäisyyden 380 valovuotta, paljon lähempänä kuin aikaisemmat tulokset. Jopa suuren Hipparcos -datan uudelleenkalibroinnin jälkeen laskettu etäisyys jäi alle lähes kaikkien muiden menetelmien. Se johtuu lähes varmasti Hipparcosin tietojen järjestelmällisestä virheestä, mutta että kiista jatkuu vielä tänäkin päivänä .
Anna Gaia. Ennennäkemättömällä tarkkuudellaan sen pitäisi kirjaimellisesti asettaa Pleiadit paikalleen.
Ja tekee! Mutta sitten asiat muuttuvat outoiksi.
William Abramson , tähtitieteilijä Centro Atómico Bariloche, CONICET ja Instituto Balseiro Argentiinassa, tutki Gaia -tuloksia klusterille ja julkaisi äskettäin havaintonsa†. Otin häneen yhteyttä hänen työstään, ja olemme keskustelleet siitä muutaman viikon ajan yrittäen tulkita tuloksia.
Lyhyesti, hän käytti Gaia -tietoja klusterin jäsenten eristämiseen käyttämällä erilaisia menetelmiä sivuuttaakseen etualan ja taustan tähdet (menetelmä, jota oli käytetty edellisessä tutkimuksessa, jossa käytettiin ensimmäisen sukupolven Gaia -tietoja , johdonmukaisuuden vuoksi). Hän löysi lähes 1600 tähteä. Tarkastelemalla niiden etäisyyksiä Maasta ja ottamalla keskiarvo - jonka pitäisi tuottaa keskipiste klusterille - hän sai etäisyyden klusterikeskukseen 445,5 valovuotta . Puomi! Tämä on johdonmukaista muiden menetelmien aikaisempien mittausten kanssa, itse asiassa lähellä niiden keskikohtaa, ja näyttää selvästi osoittavan, että Hipparcos -mittaus on virheellinen.
Mutta…
mikä on hei hei mies -arvio
Katso, mitä tapahtuu, kun teet 3D -laatikkokaavion tähtien sijainneista:
3D -kuvaaja 1600 Pleiades -tähden sijainnista; yläosassa olevat merkityt akselit ovat taivaalla ja kolmas sivuakseli on etäisyys Maasta (parsekkeina; 1 kpl = 3,26 valovuotta). Huomaa, että klusteri on pitkänomainen ja että kirkkaimmat tähdet ovat kaikki klusterin lähellä. Luotto: Guillermo Abramson
Useita asioita hyppää pois. Laatikko näyttää olevan noin 150 valovuotta toisella puolella, mutta Abramsonin jäsenhakuun asettamien rajoitusten vuoksi klusteri on paljon pienempi, joten se sijaitsee vain kuvan keskiosassa (pallon koko edustaa kirkkautta, joten isompi pallo = kirkkaampi tähti).
Silti näet, että klusteri näyttää pitkänomaiselta! Tämä on heti mielenkiintoinen tulos! Pitkänomaista muotoa oli vihjattu aiemmissa tutkimuksissa , joten siistiä. Myönnän myös, että epäilin heti, että akseli, venymäsuunta näytti osoittavan suoraan meitä kohti (tässä kuvassa suunta kohti Maata on alaspäin). En pidä sattumista! Voisiko tiedoissa olla jotain vikaa?
Kuten tapahtui, vähän aikaa sitten minuun otettiin yhteyttä Chris Anderson , tuotannon asiantuntija ja observatorion koordinaattori Faulknerin planetaariossa Idahossa. Hän oli lukenut aikaisempia artikkeleitani Gaiasta ja pani merkille, että uudet tiedot voivat auttaa ratkaisemaan Pleiadien etäisyysongelman! Kerroin hänelle, että olen jo työskennellyt sen parissa, ja näin klusterin pidentymisen mahdollisena ongelmana.
Sitten hän kertoi minulle jotain, mitä en tiennyt: Monet klusterit ovat pitkänomaisia ja lisäksi ne ovat pitkänomaisia siten, että ne osoittavat kohti galaksin keskustaa! Tämä ei ole sattumaa: Galaksin painovoima voi venyttää tähtijoukkoa vetämällä tähtiä lähemmäs galaktista keskustaa voimakkaammin kuin vastakkaisella puolella olevia tähtiä - tätä kutsutaan galaktinen vuorovesi , ja vaikka se on heikko, se voi riittää klusterin kokoiseksi sen pidentämiseksi.
Tarkistin heti Plejadien koordinaatit, ja varmasti ne sijaitsevat melko lähellä meitä galaktista keskustaa vastapäätä. Joten jos Linnunrata venyttää klusteria, olisit odottaa että venymä osoittaa meitä kohti. Plejadien näkökulmasta olemme taivaalla aivan galaktisen keskuksen vieressä!
Joten siitä tuli parempi olo. Mutta sitten tuli jotain muuta outoa. Ja se liittyy. Katso juoni uudelleen. Kirkkaimmat tähdet ovat suurimmat pallot. Näetkö heissä jotain outoa?
Ne kaikki näyttävät putoavan klusterin lähellä olevalle viivalle suoraan meitä kohti.
Se on aika outoa. Se, että kaikki tähdet ovat meitä kohti osoittavalla viivalla, saattaa liittyä galaktiseen vuorovesiin, mutta en voi ajatella fyysistä skenaariota, jossa kirkkaimmat tähdet olisivat kaikki tähtijoukon toisella puolella ja niin kaukana keskusta. Yleensä massiivisimmat tähdet (jotka ovat kirkkaimpia) putoavat kohti klusterikeskusta. Aina kun kaksi tai useampia tähtiä kulkee toistensa ympärillä, kun ne kiertävät klusterikeskusta, nettovaikutus on, että vähemmän massiiviset tähdet liikkuvat kohti klusterin laitamia ja massiivisemmat putoavat kohti keskustaa. Tätä kutsutaan dynaaminen kitka ja se on melko hyvin ymmärretty prosessi. Tämä on siis pään raapiminen.
Kun näin tämän, mietin, onko se totta. Ehkä tiedoissa on jotain, mikä näyttää siltä, että kaikki kirkkaat tähdet olivat klusterin lähellä.
Aiemmista töistä tiedän, että Gaialla on vaikeuksia saada mittauksia erittäin kirkkaille tähdille; ne täyttävät ilmaisimet valolla ja vaikeuttavat niiden sijainnin tarkkaa mittaamista. Kirkkain Pleiad, Alcyone, on juuri sillä rajalla, joten sen etäisyydellä on todennäköisesti melko suuri epävarmuus. Ja itse asiassa, kun tarkastelet todellista mittausta ja virhepalkkia, Alcyone voi olla missä tahansa 364 - 465 valovuoden päässä meistä! Sen todennäköisemmin olla klusterin lähellä, mutta se voi olla myös toisella puolella.
Kuitenkin muilla kirkkailla plejaateilla - Atlas, Electra, Maia, Merope, Taygeta, Pleione ja Asterope - kaikilla on paljon pienempi epävarmuus, ja ne näyttävät todellakin Tämä klusterin puolella. Tämä on siis päinvastoin kuin odotit, eikä minulla ole siihen helppoa vastausta. Abramson ja minä olemme keskustelleet siitä pitkään, mutta emme ole varmoja, mitä tehdä siitä; hän jopa kirjoitti siitä omassa blogissaan . Ehkä tarkempi tietojen tarkastelu tai perusteellisempi analyysi tähtien vuorovaikutuksesta paljastaa ratkaisun tähän arvoitukseen.
Pleiades -klusteri sattuu olemaan kyntämässä kaasu- ja pölypilven läpi, lämmittäen sitä tarpeeksi, jotta se hehkuu infrapunassa, missä WISE -tähtitieteellinen observatorio näki sen. Luotto: NASA/JPL-Caltech/UCLA
Yksi erittäin outo idea: Ehkä kirkkaimmat jäsenet ... eivät ole. Jäsenet, siis. Samaan aikaan klusteri kulkee hyvin lähellä tummaa kaasu- ja pölypilveä, jonka valaisevat Plejadien kirkkaimmat tähdet; näet sen klusterin kuvista. Tämä on vain sattumaa; klusterin ja kaasun liikkeiden mittaukset osoittavat, että ne liikkuvat eri suuntiin, joten ne eivät liity toisiinsa. Mutta ihmetyttää, etteivätkö kirkkaimmat tähdet ole myöskään osa klusteria ja sattumalta vain sattuvat olemaan lähellä sitä taivaalla.
Tämä vaikuttaa minusta erittäin epätodennäköistä. Niillä on suunnilleen sama oikea liike (liike taivaalla) kuin klusterin itse, mikä osoittaa, että he ovat erittäin todennäköisesti osa sitä. Joillakin kirkkaimmista tähdistä on liike, joka on hieman pois koko klusteriliikkeestä (aivan kuten lintuparvessa yksi tai kaksi lintua saattaa liikkua hieman nopeammin tai hitaammin tai hieman eri suuntaan kuin muut), mutta ei riittää minulle huutaa 'j'accuse!' Odotat sitä tähtijoukossa, jossa ne ovat vuorovaikutuksessa painovoiman kanssa. Jotkut joutuvat vetämään ja vetämään eri suuntiin. Se mitä näemme, voisi olla vain normaali nopeusjakauma.
Joten sinulla on se. Näyttää siltä, että tiedämme nyt etäisyyden Pleiades -keskustaan ja voimme sen vuoksi nauhoittaa sen muut ominaisuudet paljon paremmin ... mutta joitakin mielenkiintoisia mysteerejä on jäljellä. Toivottavasti tämä ja lisätutkimukset johtavat syvempään fyysiseen näkemykseen klusterin luonteesta ja selittävät myös, miksi kirkkaimmat tähdet näyttävät kohdistuvan meille. Haluaisin kovasti tietää miksi näin on!
* Teknisesti tämä sana on monikko ja yksikkö on Pleiad, mutta sitä käytetään myös ryhmän tai kollektiivin substantiivina, joten se on yksikkö. Joten ehkä kuinka kaukana ovat Plejadit? ei ole niin yksinkertaista kysyä kuin ensin luulin. Ainakin kieliopillisesti.
† Hän julkaisi ne lehdessä American Astronomical Society's Research Notes , jossa tähtitieteilijät voivat laittaa nopeasti lyhyitä (alle 1000 sanaa) artikkeleita mielenkiintoisista tutkimuskohteista. Huomaan, että sitä ei ole vertaisarvioitu. Ajattele tätä pikemminkin tutkimuksen ilmoituksena kuin perusteellisena täysimittaisena paperina.
