如何测量我们与宇宙里最古老的天体之间的距离

天文学家一直在寻找更好的方法来测量天体离我们到底有多远。最近,由来自哈勃太空望远镜的两年数据,科学家们首次精确地测量了我们与宇宙中最古老的恒星集合之一的距离。

研究人员在巴尔的摩太空望远镜科学研究所(STScI)的一份声明中说,测定离地球距离的新方法可以帮助科学家估算宇宙年龄。

在天坛座发现的球状星团NGC 6397包含大约40万颗恒星,它被认为是在大爆炸后不久出现的。这个在银河系星盘之外的古老恒星聚集体是与地球最接近的该类型天体之一。科学家就是利用了新方法来测量我们到这个星团的距离。

如何测量我们与宇宙里最古老的天体之间的距离

被称为NGC 6397的令人眼花缭乱的球状星团闪耀在这张照片中。 这颗密集的恒星群是大约150个球状星团之一,它们在我们银河星系星盘之外的轨道上运行,它们比星盘内的恒星年纪大得多。

该团队使用一种被称为视差的现象来计算与群集的距离,这种现象起源于观察者的位置发生变化,从而使天体看起来发生了轻微的位移。 哈勃太空望远镜测量了当地球围绕太阳运行时,由于视差,球状星团在一年中的位置变化。哈勃的3号宽视场相机每六个月观察恒星群中40颗脉冲星的视差,为期两年。天文学家将所有这40个点的数据结合起来,使用一种称为空间扫描的技术来计算NGC 6397的精确距离。

如何测量我们与宇宙里最古老的天体之间的距离

恒星的摆动只占望远镜相机像素宽度的1/100,而哈勃测量它们的精度达到了像素宽度的1/3000。STScI代表将此结果定义为"相当于测量月球上的汽车轮胎尺寸至1英寸的精度"。

研究人员表示,新的测量误差仅在3%的误差范围内,他们确定NGC 6397与地球之间的距离为7,800光年。原有的测量方法的误差范围则从10%到20%不等。

如何测量我们与宇宙里最古老的天体之间的距离

科学家们说,如果哈勃太空望远镜的测量结果与Gaia太空观测站即将提供的数据相匹配,那么STScI的研究小组很快就可能降低1%的误差。 Gaia是欧空局的一个为期五年的项目,旨在调查太空中的十亿颗恒星。如果即将在4月下旬发布的新的Gaia任务数据能够确认团队的发现的话,它将"敲定这个距离测量"。

天文学家计算出古恒星群的年龄为134亿年。 NGC 6397和它的球状星团如此古老,以至于如果从模型来推断它们的年龄和距离稍微偏一点的话,它们似乎比宇宙年龄还要老。


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