
一幅插圖顯示聲波在恒星中蕩漾。(圖片來(lái)源:uux.cn/歐空局)
(神秘的歌助完地球uux.cn)據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)(羅伯特·李):天文學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種新的測(cè)量宇宙距離的方法,通過(guò)收聽(tīng)振動(dòng)恒星播放的何幫河系
常州外圍上門高級(jí)資源[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金“音樂(lè)”頻率,這些恒星共同充當(dāng)不同宇宙儀器的善蓋龐大管弦樂(lè)隊(duì)。
這些結(jié)果可以幫助歐洲航天局(ESA)的亞對(duì)衛(wèi)星Gaia更好地測(cè)量大約20億顆恒星的位置,以及它們與地球的銀描地距離和運(yùn)動(dòng),同時(shí)建立一個(gè)精確的星星銀河系三維地圖。
科學(xué)家通常使用一種稱為視差的歌助完過(guò)程,即從兩個(gè)不同的何幫河系
常州外圍上門高級(jí)資源[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金位置觀看時(shí),物體位置的善蓋明顯變化,來(lái)測(cè)量到各種恒星的亞對(duì)距離。他們測(cè)量恒星本身的銀描地角度,然后利用蓋亞的星星空間位置,嘗試三角測(cè)量。歌助完然而問(wèn)題是何幫河系,恒星距離越遠(yuǎn),視差的表觀位移就越小。視差位移越小,微小的系統(tǒng)誤差就越有可能出現(xiàn),從而可能在測(cè)量中產(chǎn)生偏差。
一組研究人員,包括來(lái)自洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)和博洛尼亞大學(xué)的科學(xué)家,一直致力于消除這些錯(cuò)誤。簡(jiǎn)而言之,他們對(duì)12,000多顆振蕩紅巨星進(jìn)行了有史以來(lái)最精確的觀測(cè)。
“我們通過(guò)比較衛(wèi)星報(bào)告的視差和我們使用星震學(xué)確定的相同恒星的視差來(lái)測(cè)量蓋亞偏差,”EPFL標(biāo)準(zhǔn)燭光和距離小組的研究員薩尼亞·汗在一份聲明中說(shuō),他領(lǐng)導(dǎo)了最新的工作。
什么在動(dòng)搖蓋亞?
該團(tuán)隊(duì)對(duì)恒星振蕩的分析被稱為“恒星地震學(xué)”,類似于地質(zhì)學(xué)家通過(guò)跟蹤地震模式來(lái)研究地球結(jié)構(gòu)的方法。
Khan和他的同事利用他們的樣本恒星的振動(dòng)和振蕩,通過(guò)將它們轉(zhuǎn)化為聲波,可以將它們視為光強(qiáng)的微小變化。反過(guò)來(lái),他們能夠探測(cè)到相關(guān)聲音頻率的頻譜。這些恒星的聲音頻率可以轉(zhuǎn)換成距離測(cè)量值。
“頻譜讓我們確定一顆恒星有多遠(yuǎn),使我們能夠獲得星震視差,”汗說(shuō)。“在我們的研究中,我們聆聽(tīng)了大量恒星的‘音樂(lè)’——其中一些在15000光年之外!”
聲音的范圍也告訴了團(tuán)隊(duì)更多關(guān)于他們樣本中的恒星的信息,幫助他們?cè)谶@個(gè)天體樂(lè)隊(duì)中挑選出宇宙樂(lè)器。
“通過(guò)分析恒星振蕩的頻譜,我們可以估計(jì)恒星的大小,就像你可以通過(guò)它發(fā)出的聲音來(lái)識(shí)別樂(lè)器的大小一樣——想想小提琴和大提琴之間的音高差異,”該研究的作者之一、博洛尼亞大學(xué)物理和天文系的科學(xué)家安德烈·米格利奧在聲明中說(shuō)。
一旦研究小組使用這種方法來(lái)計(jì)算恒星的大小,它的亮度也可以計(jì)算出來(lái)。這種亮度可以進(jìn)一步與我們站在地球上看到的恒星亮度進(jìn)行比較。這些信息與顯示恒星溫度和化學(xué)組成的觀測(cè)結(jié)果結(jié)合起來(lái),計(jì)算出最終的距離。
這個(gè)計(jì)算出的距離隨后被用來(lái)確定視差,視差可以與蓋亞在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中獲得的視差進(jìn)行核對(duì)。這就像是對(duì)歐空局任務(wù)測(cè)量精度的大規(guī)模檢查。
EPFL標(biāo)準(zhǔn)燭光和距離研究小組組長(zhǎng)理查德·安德森在聲明中說(shuō):“蓋亞增加了10,000倍的恒星數(shù)量,這要?dú)w功于其前身歐洲航天局希帕克斯任務(wù)在精確度上的巨大進(jìn)步。”“星震學(xué)是我們能夠在整個(gè)天空中檢查蓋亞視差準(zhǔn)確性的唯一方法——也就是說(shuō),對(duì)于低強(qiáng)度和高強(qiáng)度的恒星都是如此。”
就像它研究的恒星一樣,這種基于星震學(xué)的距離測(cè)量方法前景光明。
“像TESS和PLATO這樣旨在探測(cè)和調(diào)查系外行星的即將到來(lái)的太空任務(wù)將采用星震學(xué),并在越來(lái)越大的天空區(qū)域提供所需的數(shù)據(jù)集,”Khan總結(jié)道。“因此,類似于我們的方法將在改進(jìn)蓋亞的視差測(cè)量中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,這將有助于我們準(zhǔn)確定位我們?cè)谟钪嬷械奈恢茫⑹固煳膶W(xué)和天體物理學(xué)的眾多子領(lǐng)域受益。”
該小組的研究發(fā)表在9月份的《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志上。