哈勃太空望遠鏡精確測出地球與遠古球狀星團距離
天文學家使用哈勃太空望遠鏡,首次精確測量了地球與宇宙中最古老天體系統之一,球狀星團NGC 6397的距離。新研究有助於對宇宙年齡進行獨立估算,使用的測量方法也將幫助天文學家改進恆星演化模型。
恆星團是恆星演化模型的關鍵組成部分,因為每個星團中恆星之間的距離、年齡、化學成分基本相同。NGC 6397是距離地球最近的球狀星團之一,是宇宙大爆炸發生後不久即誕生的恆星群。最新測量顯示,該星團距離地球七千八百光年,誤差率僅為百分之三。在恆星模型中,地球到球狀星團的準確距離,可以用作參考研究年輕和古老恆星群的特徵。
目前,天文學家一般通過將恆星的光度、顏色與理論模型以及太陽系附近類似恆星的光度和光譜色進行比較,來估計這些球狀星團與地球的距離,但這種方法得到的距離誤差高達一成至兩成。
由湯姆·布朗(Thomas M. Brown)領導的太空望遠鏡科學研究所( Space Telescope Science Institute,簡稱 STScI)團隊,使用三角視差法來確定星團與地球的距離。這種方法可測量由於觀察者視角變化而引起的物體位置微小但明顯的移動。由於地球圍繞太陽運動,哈勃望遠鏡測量了星團中明顯的微小晃動。
在新研究中,哈勃望遠鏡高分辨率的第三代廣域相機(Wide Field Camera 3,簡稱 WFC3)測量了四十個NGC 6397星團的視差,每六個月進行一次測量,歷時兩年。隨後,研究人員結合這些結果,獲得精確的距離。此外,他們通過計算得出,NGC 6397的年齡為一百三十四億歲。
研究人員表示,如果將哈勃太空望遠鏡測量的距離與歐洲太空總署的蓋亞(Gaia)太空望遠鏡即將獲得的結果相結合,可達到百分之一的精度。蓋亞太空望遠鏡能夠以前所未有的精度,測量恆星的位置和距離。第二批恆星的數據將於4月下旬發佈。
【圖:美國太空總署;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】
蓋亞太空望遠鏡全名:全球天體物理學天體測量干涉儀(Global Astrometric Interferometer for Astrophysics,簡稱 Gaia)