M31 a M33 sú dve najbližšie špirálové galaxie a môžu tvoriť základ pre určovanie vzdialeností k vzdialenejším špirálovitým galaxiám a obmedzujúce rýchlosť rozpínania vesmíru (Hubbleova konštanta). Z tohto dôvodu je relevantnosť a dôležitosť niekoľkých nových štúdií, ktoré využívali údaje blízke infračervenému žiareniu, na stanovenie pevných vzdialeností pre M31 (Andromeda) a M33 (Triangulum) (napr. Gieren et al. 2013) a zamerané na zníženie existujúcich neistôt spojených so základnými parametrami. pre tieto galaxie. Spoľahlivé vzdialenosti pre M31 a M33 sú skutočne dôležité vzhľadom na nový Hubbleov konštantný odhad zo satelitu Planck, ktorý je kompenzovaný relatívne k niektorým iným výsledkom, a tento rozdiel brzdí snahy zistiť povahu temnej energie (záhadná sila teoretizovaná ako spôsobujúce zrýchlené rozšírenie vesmíru).
Gieren a kol. poznamenal, že „niekoľko nových stanovení vzdialenosti na M33 ... prekračuje prekvapivo veľký interval ... čo je dôvod na vážne znepokojenie. Ako druhá najbližšia špirálová galaxia je presné určenie vzdialenosti [M33] rozhodujúcim krokom v procese budovania rebríka kozmickej vzdialenosti. “ Pokiaľ ide o M31, Riess a kol. 2012 tiež poznamenal, že „M31, najbližší analóg galaxie Mliečnej dráhy, už dlho poskytuje dôležité vodítka na pochopenie rozsahu vesmíru.“
Nový Gieren a Riess a kol. vzdialenosti sú založené na pozorovaniach blízkych infračervených spektroch, ktoré sú relevantné, pretože žiarenie z tejto časti elektromagnetického spektra je menej citlivé ako optické údaje na absorpciu prachom umiestneným pozdĺž našej zameriavacej čiary (pozri obrázok nižšie). Správne zohľadnenie dopadu prachu je hlavným problémom pri práci v mierke kozmickej vzdialenosti, pretože spôsobuje, že ciele sa javia ako stmavnuté. "Rôzne predpoklady o [zatemnení prachu] sú hlavným zdrojom rozdielov medzi rôznymi stanoveniami vzdialenosti pre M33.“Poznamenal Gieren a kol., A to isté platí pre vzdialenosť k M31 (pozri Riess a kol.).
Gieren a Riess a kol. vzdialenosti od M33 a M31 boli odvodené z pozorovaní Cefeidov. Cefeidy sú triedou premenných hviezd, ktoré vykazujú periodické zmeny jasu (radiálne pulzujú). Cefeidy sa môžu používať ako indikátory vzdialenosti, pretože ich pulzačná perióda a stredná svietivosť sú v korelácii. Tento vzťah objavila Henrietta Leavitt na začiatku 20. rokov 20. storočia. Nižšie je uvedený vzťah pseudo periódy a svietivosti odvodený pre Cepheidy M31.
Gieren a kol. pozorovali 26 Kefeidy v M33 a zistili vzdialenosť ~ 2 740 000 svetelných rokov. Tím dodal, že „Ako prvá moderná štúdia Cepheid s blízkym infračerveným žiarením [of3333] od ... asi 30 rokov ... túto prácu považujeme za oneskorenú ...„Astronómovia často uvádzajú vzdialenosti k objektom v osemnástich rokoch, čo definuje čas potrebný na to, aby svetlo emitované zo zdroja dosiahlo pozorovateľa. Napriek (konečnej) rýchlosti svetla 300 000 000 m / s, lúče musia prejsť „astronomickou“ vzdialenosťou. Pozeranie do vesmíru poskytuje jedinečnú príležitosť nahliadnuť späť v čase.
Vzdialenosti od M33, ktoré sú uvedené nižšie, vyjadrujú kľúčové body vo vývoji poznania ľudstva. Rozptyl v 20. rokoch pramení čiastočne z diskusie o tom, či sú Mliečna dráha a vesmír synonymom. Inými slovami, existujú galaxie aj mimo Mliečnej dráhy? Táto téma je zvečnená v slávnej veľkej diskusii (1920), v ktorej sa objavili H. Shapley a H. Curtis (títo argumentovali za extragalaktický rozsah). Ofset medzi údajmi spred roku 1930 a po roku 1980 je čiastočne spôsobený takmer dvojnásobným nárastom mierky kozmickej vzdialenosti, ktorá bola uznaná približne v roku 1950 (pozri tiež sviatok 2000). Je zrejmý aj rozptyl spojený so vzdialenosťami po roku 1980, čo iba posilňuje dôležitosť nových odhadov presnosti vzdialeností.
Riess a kol. získali údaje pre asi 70 Cefeidov a určili vzdialenosť pre M31 ~ 2 450 000 svetelných rokov. Poslednú uvedenú štúdiu potvrdzuje nová štúdia Contreras Ramos et al. 2013 (d ~ 2 540 000 ly), ktorého odhad vzdialenosti sa spoliehal na údaje o hviezdach v guľovom klastri M31.
Na získanie spoľahlivých meraní hviezd v galaxiách vzdialených takmer 3 000 000 miliónov svetelných rokov sú potrebné špičkové prístroje a ďalekohľady. Gieren a kol. použili prístroj 8,2 m veľmi veľký ďalekohľad (Yepun) uvedený nižšie, zatiaľ čo Riess a Contreras Ramos et al. analyzoval pozorovania z Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Riess a kol. získal snímky M31 prostredníctvom novej širokoúhlej kamery 3, ktorá nahradila širokouhlú a planétovú kameru 2 („Fotoaparát, ktorý uložil Hubbleov teleskop“) Počas slávnej servisnej misie v roku 2009.
Nové výsledky znamenajú vyvrcholenie stotisíc úsilia zameraného na zabezpečenie presných vzdialeností miestneho špirálovitého člena našej galaxie (M31 a M33). Kompenzácia medzi Planckom a určitými stanoveniami Hubbleovej konštanty založenej na Cepheid / SN však vyžaduje, aby výskum pokračoval s cieľom identifikovať neistoty spojené s metódami.
Gieren a kol. zistenia boli akceptované na uverejnenie v Astrofyzikálnom časopise (ApJ) a predtlač je k dispozícii na arXiv. Riess aj Contreras Ramos a kol. štúdie sú tiež publikované v ApJ. Zainteresovaný čitateľ, ktorý chce ďalšie informácie o stupnici kozmickej vzdialenosti a Cepheids, nájde tieto relevantné zdroje: článok AAVSO o Delta Cephei (menovec triedy Cepheid), Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012, Fernie 1969, Mimogalaktická databáza NASA / IPAC, hviezdy slečny G. Johnsonovej od Lea Johnsonovej: Nevyslovený príbeh ženy, ktorá objavila, ako zmerať vesmír, D. Fernieho plachta pre vesmír: Astronómovia a ich objavy, Nick Allenova stupnica vzdialenosti podľa Cepheida : A History, D. Turner's Classical Cepheids Po 228 rokoch štúdia, J. Percyho pochopenie premenných hviezd.
