Na podzim bude brzy podzim. Než však listy změní barvu a vůně dýně naplní naše kavárny, hvězdokup Pleiades označí novou sezónu svou dřívější přítomností na noční obloze.
Jemné seskupení modrých hvězd je od starověku výrazným pohledem. V posledních letech byl však klastr také předmětem intenzivní debaty, která značila kontroverzi, která astronomy trápí více než deset let.
Nové měření nyní tvrdí, že vzdálenost do hvězdokupu Pleiades měřená družicí Hipparcos ESA je rozhodně nesprávná a že předchozí měření z pozemních dalekohledů měla celou tu dobu pravdu.
Hvězdokupa Pleiades je dokonalá laboratoř pro studium hvězdného vývoje. Všechny hvězdy, narozené ze stejného oblaku plynu, vykazují téměř stejné věky a složení, ale liší se svou hmotností. Přesné modely však do značné míry závisí na vzdálenosti. Je tedy důležité, aby astronomové přesně znali vzdálenost shluku.
Dobře připnutá vzdálenost je také dokonalým odrazovým můstkem v žebříčku kosmických vzdáleností. Jinými slovy, přesné vzdálenosti k Plejádám pomohou vytvořit přesné vzdálenosti k nejvzdálenějším galaxiím.
Ale přesné měření obrovských vzdáleností ve vesmíru je složité. Hvězdná trigonometrická paralaxa - její malý zjevný posun proti hvězdám na pozadí způsobený naším pohyblivým vyhlídkovým bodem - vypovídá o její vzdálenosti pravdivěji než kterákoli jiná metoda.
Původně se shodovalo na tom, že Plejády jsou asi 435 světelných let od Země. Satelit ESA Hipparcos, který byl spuštěn v roce 1989, aby přesně změřil polohy a vzdálenosti tisíců hvězd pomocí paralaxy, však vytvořil měření vzdálenosti pouze asi 392 světelných let, s chybou menší než 1%.
"To se nemusí zdát jako obrovský rozdíl, ale za účelem přizpůsobení fyzických charakteristik hvězd Plejádům to zpochybnilo naše obecné chápání toho, jak se hvězdy formují a vyvíjejí," uvedl hlavní autor Carl Melis z University of California, San Diego, v tiskové zprávě. "Abychom vyhověli měření vzdálenosti Hipparcos, někteří astronomové dokonce navrhli, že v takových mladých hvězdách musí fungovat nějaký typ nové a neznámé fyziky."
Pokud byl klastr skutečně o 10% blíž, než si všichni mysleli, pak musí být hvězdy v podstatě stmavnější, než navrhovaly hvězdné modely. Následovala debata o tom, zda došlo k zavinění kosmické lodi nebo modelů.
K vyřešení tohoto rozporu Melis a jeho kolegové použili novou techniku známou jako radio-interferometrie s velmi dlouhou základní linií. Propojením vzdálených dalekohledů vytvoří astronomové virtuální dalekohled s povrchem shromažďujícím data, který je stejně velký jako vzdálenosti mezi dalekohledy.
Síť zahrnovala velmi dlouhou základní linii (systém 10 rádiových dalekohledů od Havaje po Panenské ostrovy), dalekohled Green Bank v Západní Virginii, dalekohled Williama E. Gordona na observatoři Arecibo v Portoriku a Effelsberg Radio Dalekohled v Německu.
"Při použití těchto dalekohledů jsme měli ekvivalent dalekohledu velikosti Země," řekla Amy Miouduszewski z Národní radioastronomické observatoře (NRAO). "To nám umožnilo provádět extrémně přesná měření polohy - ekvivalent měření tloušťky čtvrtiny v Los Angeles, jak je patrné z New Yorku."
Po roce a půl pozorování stanovil tým vzdálenost 444,0 světelných let s přesností na 1% - odpovídající výsledky z předchozích pozemních pozorování, nikoli z družice Hipparcos.
"Teď je otázkou, co se stalo s Hipparcos?" Řekla Melis.
Kosmická loď změřila polohu zhruba 120 000 blízkých hvězd a - v zásadě - vypočítala vzdálenosti, které byly mnohem přesnější, než bylo možné u pozemních dalekohledů. Pokud tento výsledek vydrží, astronomové se budou potýkat s důvodem, proč pozorování Hipparcos tak špatně odhadla vzdálenosti.
ESA dlouho očekávaná observatoř Gaia, která byla spuštěna 19. prosince 2013, použije podobnou technologii k měření vzdáleností asi jedné miliardy hvězd. Přestože je nyní připraven zahájit vědeckou misi, bude muset misijní tým věnovat zvláštní pozornost využití práce pozemních rádiových dalekohledů, aby bylo zajištěno, že jejich měření jsou přesná.
Tato zjištění byla zveřejněna v čísle 29 srpna Science a je k dispozici online.
