Astronomi atklāj jaunu standarta sveci

Viena no sarežģītākajām astronomijas problēmām ir attāluma mērīšana.

Teorētiski attālumam jābūt vienkārši nosakāmam. Ja zināt objekta raksturīgo spilgtumu, vienkāršs tā šķietamā spilgtuma mērījums parādīs, cik tālu tas atrodas (jo spilgtums samazinās kā attāluma apgriezts kvadrāts).

Tātad astronomijā attāluma problēma ir cieši saistīta ar problēmu zināt objekta raksturīgo spilgtumu.

Bet tas ir grūti. Vienkārši nav iespējams noteikt vairumam zvaigžņu un galaktiku raksturīgo spilgtumu, un tāpēc nav iespējams noteikt to attālumu.

Tomēr astronomi ir atraduši pāris izņēmumus. Viens no tiem ir Cepheid mainīgais, zvaigzne, kuras spilgtums ir saistīts ar tās spilgtuma impulsu ātrumu. Tātad, ja zināt pulsācijas periodu, varat noteikt raksturīgo spilgtumu.

Vēl viena ir 1.a tipa supernova, kuras visas eksplodē ar aptuveni vienādu masu un tāpēc tām ir vienāds raksturīgais spilgtums.

Šīs tā dēvētās standarta sveces ir lineāli, ko astronomi izmanto, lai izmērītu attālumu Visumā. Kā tādi tie ir ārkārtīgi vērtīgi.

Šodien Darahs Vatsons no Kopenhāgenas universitātes Tumšās kosmoloģijas centra Dānijā un daži draugi saka, ka ir izdomājuši pilnīgi jauna veida standarta sveci, kas mēra attālumu līdz aktīviem galaktikas kodoliem.

Aktīvie galaktikas kodoli ir galaktikas ar centrālu supermasīvu melno caurumu, kas izstaro intensīvu starojumu. Kad šis starojums skar tuvumā esošos gāzes mākoņus, tas tos jonizē, liekot tiem izstarot sev raksturīgu gaismu.

Pēdējos gados astronomi ir atklājuši, ka viņi var redzēt gan emisijas no supermasīvā melnā cauruma, gan emisijas no gāzu mākoņiem. Tie ir acīmredzami saistīti, taču laiks, kas nepieciešams, lai starojums sasniegtu mākoni, nozīmē, ka izmaiņas šeit atpaliek no supermasīvajā melnajā caurumā notiekošajām izmaiņām.

Šī aizkave, ko var izmērīt ar metodi, ko sauc par reverberācijas kartēšanu, ir skaidrs mākoņa rādiusa mērs.

Bet, tā kā melnā cauruma starojuma plūsma samazinās kā apgriezts kvadrātveida likums, šo mākoņu spilgtums ir atkarīgs arī no to rādiusa.

Tātad labs to rādiusa mērījums arī norāda uz to raksturīgo spilgtumu.

Tagad Vatsons un kolēģi ir izmantojuši šo metodi, lai izmērītu attālumu līdz 38 aktīviem galaktikas kodoliem attālumos līdz z = 4. Tas ir ievērojami tālāk, nekā tas ir iespējams ar 1.a tipa supernovu, kuras attālumu nevar precīzi izmērīt tālāk par z = 1,7.

Teikt, ka tas ir interesanti, ir maigi izsakoties. Kad 20. gadsimta sākumā cefeīda mainīgie tika identificēti kā standarta sveces, Edvīns Habls tos izmantoja, lai parādītu, ka Visums paplašinās.

Kad deviņdesmito gadu sākumā 1.a tipa supernovas tika identificētas kā standarta sveces, astronomi tās izmantoja, lai atklātu, ka Visuma izplešanās paātrinās.

Kādas ir šīs jaunās metodes izredzes? Aktīvie galaktikas kodoli ir vieni no spilgtākajiem objektiem Visumā. Astronomi tos var redzēt attālumā līdz aptuveni z = 7, kas atbilst tikai 750 miljoniem gadu pēc Lielā sprādziena.

Precīzs veids, kā noteikt viņu attālumu, noteikti radīs dziļas sekas.

Atsauce: arxiv.org/abs/1109.4632 : jauns kosmoloģiskā attāluma mērs, izmantojot AGN

paslēpties