gov-civil-vilareal.ptКолко далеч са Плеядите?
>Напоследък доста писах за това мисията Гая , но като мое извинение неотдавнашното издание на огромно количество данни от второ поколение от космическата обсерватория е революционизира много основни астрономически знания.
актьорски състав от дневника на Ан Франк 2009 г
Звучи грандиозно? Е, не е преувеличение! Гая измерва точно позициите, движенията и цветовете на повече от милиард звезди . Почти няма начин да направите това, без да преобърнете една или две основни предпоставки.
Например, Polaris е специален вид звезда които използваме за намиране на разстоянията до други галактики, а Гая помогна да се определи колко далеч е от нас - самата основа на нашата космическа стълба за разстояние - по -добра от всякога. Той откри куп звезди, непознати досега за нас, и разреши стара загадка за видима двойна звезда, която от десетилетия е болка в шията на астрономите аматьори.
Това е просто вкус, хапка, ан забавление bouche . Има още много и момче здравей, имам купчина бележки за още статии. Но имаше един конкретно мистерията, която развълнувах Гая да разреши, тази, която се приготвя от много години и всъщност е доста важна. И е много просто да попитате:
Колко далеч са Плеядите?
Лесно е да попитате, но трудно - много трудно - да отговорите с всякаква точност. Астрономите се опитват да отговорят на този въпрос от дълго време и нещата вървяха добре, докато изведнъж изобщо не се получиха добре. Различните методи дават различни отговори, а скорошна мисия, която трябваше да помогне, влоши нещата. Искрено се надявах, че Гая ще сложи гвоздея в ковчега на тази загадка и всъщност може би е имало ... но в някои отношения, страхувам се, нещата станаха по -странни.
Великолепно дълбоко изображение на Плеядите, близкия куп звезди. Кредит: Робърт Гендлер
Добре, първо: Pleaides*е куп от много приблизително 1500 звезди в съзвездието Телец. Най -ярките от тях образуват отличителна форма на мечка (и обикновено се бъркат с Малката мечка) и са с приблизително еднаква яркост, което ги прави прекрасна и поразителна гледка. Бинокълът разкрива десетки звезди, а телескоп - стотици.
Целият куп звезди е на около 440 светлинни години, което го прави един от най -близките звездни купове за нас, поради което е толкова очевидно на нашето небе.
Това е страхотно поради куп причини. Всички звезди в куп се раждат по едно и също време и от един и същ материал, така че разликите във външния им вид (яркост и т.н.) вероятно се дължат само на тяхната маса. Това прави разбирането за това как стареят много по -лесно. Това, че Плеядите са наистина близки, означава, че дори по-слабите членове могат да бъдат добре наблюдавани, което е много по-трудно за по-отдалечени клъстери и ни помага да разберем какво се случва и в по-лекия край на мащаба. Получавате по -пълен изглед на цял клъстер, а не само по-ярките, по-лесни за наблюдение звезди и това прозрение може да доведе до по-добро разбиране на всички клъстери.
Разстоянието до клъстера е важно, защото тогава можете да получите абсолютни числа, например колко светещи са звездите. Но това разстояние до Плеядите не е добре определено. Използвани са различни методи, за да се опита да се получи разстоянието до клъстера, някои от които дават разстояние от около 415 светлинни години до центъра на клъстера, около 470. Това е широк диапазон. Дори отчитането на физическия размер на клъстера, който е широк над 50 светлинни години, това е голяма несигурност.
Надяваше се това да се реши веднъж завинаги, когато спътник Хипаркос влезе в бизнеса още в началото на 90 -те години. Но когато данните за Плеядите се върнаха, те откриха разстояние от 380 светлинни години, далеч по -близо от предишните резултати. Дори след голямо повторно калибриране на данните от Hipparcos, изчисленото разстояние не достигна почти всеки друг метод. Почти сигурно се дължи на някаква систематична грешка в данните за Hipparcos, но този спор продължава и до днес .
Влиза Гая. Със своята безпрецедентна точност, тя трябва буквално да постави Плеядите на мястото си.
323 ангел номер любов
И го прави! Но тогава нещата стават странни.
Уилям Абрамсън , астроном от Centro Atómico Bariloche, CONICET и Instituto Balseiro в Аржентина, изследва резултатите от Gaia за клъстера и наскоро публикува своите открития†. Свързах се с него относно работата му и обсъждаме това от няколко седмици, опитвайки се да интерпретираме резултатите.
Накратко, той използва данните от Gaia, за да изолира членовете на клъстера, като използва различни методи, за да игнорира звездите на предния и задния план (метод, който е бил използван в предишно проучване, използващо данни от първо поколение Gaia , за последователност). Той откри близо 1600 звезди. Гледайки разстоянията им от Земята и вземайки средната стойност - която трябва да отведе центъра на клъстера - той получи разстояние до центъра на клъстера от 445,5 светлинни години . Бум! Това е в съответствие с по -ранните измервания, използващи други методи, всъщност близо до средата им, и изглежда ясно показва, че измерването на Hipparcos е погрешно.
Но…
Вижте какво се случва, когато правите триизмерна диаграма на позициите на звездите:
3D график на позициите на 1600 звезди от Плеяди; етикетираните оси отгоре са разположени в небето, а третата ос отстрани е на разстояние от Земята (в парсеци; 1 бр = 3,26 светлинни години). Обърнете внимание, че клъстерът е удължен и че най -ярките звезди са от близката страна на клъстера. Кредит: Гилермо Абрамсън
Изскачат няколко неща. Кутията се показва на около 150 светлинни години отстрани, но поради ограничението, което Абрамсън е поставил при търсенето на членове, клъстерът е много по -малък от това, така че заема само централната част на фигурата (размерът на топката представлява яркост, така че по -голямата топка = по -ярка звезда).
Все пак можете да видите, че клъстерът изглежда е удължен! Това е интересен резултат веднага! Удължена форма беше загатната в предишни изследвания , така че това е добре. Признавам също, веднага бях подозрителен, че оста, посоката на удължаване, изглежда е насочена точно към нас (в тази графика посоката към Земята е надолу). Не обичам случайности! Възможно ли е да има нещо нередно в данните?
Както се случва, неотдавна с мен се свърза Крис Андерсън , специалист по производство и координатор на обсерваторията на планетариума Фолкнер в Айдахо. Той беше прочел по -ранните ми статии за Гая и отбеляза, че новото издаване на данни може да помогне за решаването на проблема с дистанцията на Плеядите! Казах му, че вече работя по него и видях удължаването на клъстера като потенциален проблем.
Тогава той ми каза нещо, което не знаех: Много клъстери са удължени и освен това те са удължени по такъв начин, че сочат към центъра на галактиката! Това не е случайно: гравитацията на галактиката може да разтегне купчината, привличайки звезди по -близо до центъра на галактиката по -силно от звездите от противоположната страна - това се нарича галактически прилив , и макар да е слаб, може да е достатъчен над размера на клъстер, за да го удължи.
ще се върне ли някога
Веднага проверих координатите на Плеядите и със сигурност те се намират доста близо до галактическия център от нас. Така че, ако Млечният път разтяга клъстера, бихте го направили очаквам това удължение да сочи към нас. От гледна точка на Плеядите, ние сме на небето точно до галактическия център!
Така че това ме накара да се почувствам по -добре. Но тогава се появи още нещо странно. И е свързано. Погледнете отново сюжета. Най -ярките звезди са най -големите топки. Виждате ли нещо странно за тях?
Изглежда, че всички те падат по линия от близката страна на клъстера, насочена точно към нас.
Това е доста странно. Фактът, че всички звезди са на линия, сочеща към нас, може да е свързан с галактическия прилив, но не мога да се сетя за физически сценарий, при който най -ярките звезди ще лежат от едната страна на купчината и толкова далеч от център. Обикновено най -масивните звезди (които са най -ярките) падат към центъра на клъстера. Всеки път, когато две или повече звезди преминават една друга, докато обикалят около центъра на клъстера, нетният ефект е, че по -малко масивни звезди се движат към покрайнините на клъстера, а по -масивните падат към центъра. Това се казва динамично триене и е доста добре разбран процес. Значи това е драскотина по главата.
Когато видях това, се зачудих дали е истинско. Може би има нещо в данните, което изглежда така, сякаш всички ярки звезди са били от близката страна на клъстера!
От предишната работа случайно знам, че Гая има проблеми с получаването на измервания за много ярки звезди; те заливат детекторите със светлина и затрудняват точното измерване на техните позиции. Най -ярката Плеяда, Alcyone, е точно на тази граница, така че е вероятно да има доста голяма несигурност в разстоянието си. И всъщност, когато погледнете действителното измерване и лентата за грешки, Alcyone може да бъде навсякъде от нас на 364 до 465 светлинни години! Това е по -вероятно да бъде от близката страна на клъстера, но може да бъде и от другата страна.
Другите ярки плеяди - Атлас, Електра, Майя, Меропе, Тайгета, Плейоне и Астеропе - всички имат много по -ниска несигурност и изглеждат така, сякаш всъщност лежат на това страна на клъстера. Така че това е обратното на това, което очаквате и нямам лесен отговор за това. Ейбрамсън и аз сме го обсъждали дълго, но не сме сигурни какво да правим с това; той дори пише за това в собствения си блог . Може би по-внимателното разглеждане на данните или по-задълбочен анализ на взаимодействията на звездите помежду си ще разкрият някакво решение на този пъзел.
Случва се клъстерът Плеяди да оре през облак газ и прах, затопляйки го достатъчно, за да свети в инфрачервената светлина, където беше видян от астрономическата обсерватория WISE. Кредит: НАСА/JPL-Caltech/UCLA
Една много откровена идея: Може би най-ярките членове ... не са. Членове, т.е. Както се случва, клъстерът преминава много близо до тъмен облак от газ и прах, който се осветява от най -ярките звезди в Плеядите; можете да го видите в изображенията на клъстера. Това е просто съвпадение; измерванията на движенията на клъстера и газа показват, че се движат в различни посоки, така че те не са свързани. Но това кара човек да се чуди дали може би най -ярките звезди също не са част от купчината и случайно просто се намират близо до него на небето.
1616 означава пламък близнак
Това ми се струва така изключително малко вероятно. Те имат приблизително същото правилно движение (движение по небето) като самия клъстер, което показва, че е много вероятно те да бъдат част от него. Някои от най -ярките звезди имат движения, които са малко по -далеч от общото движение на клъстера (точно както в ято птици една или две птици може да се движат малко по -бързо или по -бавно или в малко по -различна посока от останалите), но не достатъчно, за да викам „j'accuse!“ Очаквате това в куп звезди, където те си взаимодействат гравитационно. Някои ще бъдат издърпани и изтеглени в различни посоки. Това, което виждаме там, може просто да е това нормално разпределение на скоростите.
И така, имате го. Изглежда, че сега знаем разстоянието до центъра на Плеядите и следователно можем да открием други негови свойства много по -добре ... но остават някои доста интересни загадки. Да се надяваме, че това и по -нататъшни проучвания ще доведат до по -задълбочено физическо вникване в природата на клъстера и също така ще обяснят защо най -ярките звезди изглежда се подравняват за нас. Много бих искал да знам защо е така!
* Технически тази дума е в множествено число, а в единствено число е Pleiad, но се използва и като групово или колективно съществително, така че е в единствено число. Така че може би Колко далеч са Плеядите? не е толкова лесно да попитам, както си мислех първо. Поне граматически.
† Той ги публикува в Изследователски бележки на Американското астрономическо общество , където астрономите могат бързо да публикуват кратки (под 1000 думи) статии за интересни части от изследванията. Ще отбележа, че не е рецензиран. Мислете за това като за анонс на изследването, а не за цялостен пълноправен документ.
