Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble de la NASA han medido por primera vez con precisión la distancia a uno de los objetos más antiguos del universo, una colección de estrellas nacidas poco después del Big Bang.
Este nuevo criterio de distancia refinado proporciona una estimación independiente de la edad del universo. La nueva medición también ayudará a los astrónomos a mejorar los modelos de evolución estelar. Los cúmulos estelares son el ingrediente clave en los modelos estelares porque las estrellas en cada grupo están en elmisma distancia, tener la misma edad y la misma composición química. Por lo tanto, constituyen una sola población estelar para estudiar.
Este conjunto estelar, un cúmulo estelar globular llamado NGC 6397, es uno de los cúmulos más cercanos a la Tierra. La nueva medición establece la distancia del cúmulo a 7,800 años luz de distancia, con solo un margen de error del 3 por ciento.
Hasta ahora, los astrónomos han estimado las distancias a los cúmulos globulares de nuestra galaxia comparando las luminosidades y colores de las estrellas con modelos teóricos, y con las luminosidades y colores de estrellas similares en el vecindario solar. Pero la precisión de estas estimaciones varía, conincertidumbres que oscilan entre 10 y 20 por ciento.
Sin embargo, la nueva medición utiliza trigonometría sencilla, el mismo método utilizado por los topógrafos, y tan antiguo como la ciencia griega antigua. Utilizando una técnica de observación novedosa para medir ángulos extraordinariamente pequeños en el cielo, los astrónomos lograron estirar el criterio de Hubble fuera del discode nuestra galaxia, la Vía Láctea.
El equipo de investigación calculó la edad de NGC 6397 a los 13.400 millones de años ". Los cúmulos globulares son tan viejos que si sus edades y distancias deducidas de los modelos están un poco apagadas, parecen ser mayores que la edad del universo,"dijo Tom Brown, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI en Baltimore, Maryland, líder del estudio Hubble.
Las distancias precisas a los cúmulos globulares se usan como referencias en modelos estelares para estudiar las características de las poblaciones estelares jóvenes y viejas. "Cualquier modelo que esté de acuerdo con las mediciones te da más fe en aplicar ese modelo a estrellas más distantes", dijo Brown."Los cúmulos estelares cercanos sirven como anclajes para los modelos estelares. Hasta ahora, solo teníamos distancias precisas a los cúmulos abiertos mucho más jóvenes dentro de nuestra galaxia porque están más cerca de la Tierra".
Por el contrario, alrededor de 150 cúmulos globulares orbitan fuera del disco estrellado comparativamente más joven de nuestra galaxia. Estos enjambres esféricos y densamente llenos de cientos de miles de estrellas son los primeros habitantes de la Vía Láctea.
Los astrónomos del Hubble usaron paralaje trigonométrico para determinar la distancia del cúmulo. Esta técnica mide el pequeño cambio aparente de la posición de un objeto debido a un cambio en el punto de vista de un observador. Hubble midió el pequeño bamboleo aparente de las estrellas del cúmulo debido aMovimiento de la Tierra alrededor del Sol.
Para obtener la distancia precisa a NGC 6397, el equipo de Brown empleó un método inteligente desarrollado por los astrónomos Adam Riess, premio Nobel, y Stefano Casertano de la STScI y la Universidad Johns Hopkins, también en Baltimore, para medir con precisión las distancias a las estrellas pulsantes llamadasVariables cefeidas: estas estrellas pulsantes sirven como marcadores de distancia confiables para que los astrónomos calculen una tasa de expansión precisa del universo.
Con esta técnica, llamada "exploración espacial", la cámara de campo ancho 3 de Hubble midió el paralaje de 40 estrellas de racimo NGC 6397, realizando mediciones cada 6 meses durante 2 años. Luego, los investigadores combinaron los resultados para obtener la medición precisa de la distancia ".Debido a que estamos viendo un montón de estrellas, podemos obtener una mejor medición que simplemente mirar las estrellas variables Cefeidas individuales ", dijo el miembro del equipo Casertano.
Las pequeñas oscilaciones de estas estrellas del cúmulo eran solo 1/100 de píxel en la cámara del telescopio, medido con una precisión de 1/3000 de píxel. Esto es equivalente a medir el tamaño de un neumático de automóvil en la luna parauna precisión de una pulgada
Los investigadores dicen que podrían alcanzar una precisión del 1 por ciento si combinan la medición de distancia de Hubble de NGC 6397 con los próximos resultados obtenidos del observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, que mide las posiciones y distancias de las estrellas con una precisión sin precedentes.La publicación de datos para el segundo lote de estrellas en la encuesta es a fines de abril. "Llegar a una precisión del 1 por ciento logrará esta medición de distancia para siempre", dijo Brown.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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