Za pomocą 8.2-metrowych teleskopów VLT w Chile udało się zmierzyć rozmiary czterech gwiazd pulsujących, co pozwala na lepsze wykorzystywanie ich do pomiarów odległości we Wszechświecie - informuje najnowszy numer "Astronomy & Astrophysics".
Mierzenie odległości do dalekich obiektów kosmicznych to jeden z większych problemów współczesnej astrofizyki. Nie znamy obecnie żadnej bezpośredniej metody mierzenia odległości do nawet bliskich nam galaktyk. Pomiarów tych dokonuje się stopniowo, mierząc najpierw odległości bliskich nam gwiazd, a potem małymi krokami, używając wielu pośrednich tzw. świec standardowych, dochodzi się do co coraz bardziej odległych obiektów.
Proces ten zwany jest przez astronomów "kosmiczną drabiną odległości".
Jednym z pierwszych szczebli tej drabiny od wielu lat są gwiazdy pulsujące nazywane Cefeidami. Są one bardzo jasnymi obiektami, które zmieniają swoją jasność na skutek okresowych pulsacji. Co najważniejsze, okres ich pulsacji jest dość mocno związany z ich średnią jasnością. Ponieważ są to obiekty jasne, widać je nawet w odległych galaktykach. Mając dobrze wykalibrowaną zależność okres- jasność dla Cefeid, możemy więc mierzyć odległości do dalekich skupisk gwiazd zawierających Cefeidy.
Problem jednak w tym, że musimy bardzo dokładnie wyznaczyć odległości do pobliskich nam Cefeid, tak aby dobrze skalibrować ich zależność okres-jasność.
Niezależną metodą wyznaczania odległości do Cefeid jest metoda Baade-Wesselinka, nazwana tak od nazwisk dwóch znanych astronomów: Waltera Baadego i Adriaana Wesselinka. Polega ona na jednoczesnym mierzeniu jasności oraz koloru gwiazdy i porównywaniu tych pomiarów z danymi spektroskopowymi, ukazującymi przesunięcia linii widmowych spowodowane pulsacjami. Metoda wydaje się prosta, wymaga jednak dość skomplikowanych modeli atmosfer gwiazdowych.
Znacznie łatwiej byłoby poznać promień Cefeidy mierząc go bezpośrednio. To stanowi jednak duży problem, bo najbliższa normalna Cefeida - Delta Cephei, leży w odległości 800 lat świetlnych. Nawet więc największa gwiazda tego typu ma na niebie rozmiar tylko 0.003 sekundy łuku. Żaden teleskop na Ziemi nie jest więc w stanie zobaczyć jej bezpośrednio.
Kilka lat temu francuscy i szwajcarscy astronomowie zdecydowali się do pomiarów średnic Cefeid wykorzystać technikę zwaną interferometrią. Polega ona na łączeniu światła z wielu oddalonych od siebie teleskopów, a przez to zwiększanie ich zdolności rozdzielczej.
Do obserwacji tego typu wykorzystano dwa 8.2-metrowe teleskopy VLT i towarzyszące im znacznie mniejsze instrumenty 35- centymetrowe. Ustawiano je w różnych konfiguracjach, tworząc bazy o odległościach 66, 102.5 i 140 metrów. W sumie za pomocą tej techniki uzyskano 69 pomiarów średnic dla siedmiu pobliskich Cefeid. Wyniki tych pomiarów opublikowano w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics".
W sumie nowe pomiary rozmiarów, sięgające dokładnością mniej niż 5 proc., uzyskano dla czterech Cefeid: Eta Aql, W Sgr, Beta Dor i L Car. Dla trzech pozostałych (X Sgr, Zeta Gem i Y Oph) wykorzystano też pomiary pochodzące od innych badaczy. Te nowe dane pozwoliły na uzyskanie najnowszej i najdokładniejszej kalibracji zależności okres-jasność dla Cefeid.
Okazało się, że nowa kalibracja potwierdza to, co uzyskano z danych satelity Hipparcos, który otrzymał mało dokładne pomiary odległości do Cefeid z naszej Galaktyki oparte na metodzie tzw. paralaksy geometrycznej.
Astronomowie mają jednak nadzieję na kolejne zmniejszenie błędów tej obiecującej metody. Już niedługo oprócz 8.2-metrowych teleskopów VLT zostanie uruchomiona sieć 1.8-metrowych teleskopów pomocniczych, co znacznie zwiększy możliwości interferometryczne takiego układu.