El método de "estrellas gemelas" calculará con mayor precisión la distancia a estrellas distantes

Dos estrellas con el mismo espectro, con una distancia conocida a una de ellas. Los

astrónomos de la Universidad de Cambridge han ideado una forma nueva y más precisa de medir distancias a estrellas distantes usando estrellas gemelas. La diferencia en el brillo de dos estrellas con el mismo espectro, una de las cuales está lo suficientemente cerca de nosotros, nos permite medir con precisión la diferencia en las distancias a ellas.

Medir la distancia a los objetos en el Universo es una tarea clave de la astronomía. Sin esto, es imposible sacar conclusiones científicas sobre el tamaño de los objetos y sus propiedades. Cada nueva medición precisa de la distancia es otro paso en la exploración del universo.

La mejor manera de medir la distancia a objetos distantes es usar paralaje o el desplazamiento aparente de un cuerpo celeste cuando cambia el ángulo de visión. Para hacer esto, debe medir dos ángulos desde diferentes lugares de observación (cuanto mayor sea la base, la distancia entre los dos lugares de observación, mejor) y mediante simples cálculos trigonométricos para calcular la altura del triángulo resultante.

La base más grande disponible para nosotros es el diámetro de la órbita de la Tierra, por lo que el desplazamiento medido de las estrellas se llama paralaje anual. Tycho Brahe hizo el primer intento de medir el paralaje estelar para probar la teoría de Copérnico sobre la rotación de la Tierra alrededor del Sol en el siglo XVI, pero luego simplemente no tenía suficientes instrumentos precisos, porque el paralaje de las estrellas no excede 1 segundo de arco.

La primera persona que pudo medir con precisión la paralaje de la estrella fue en 1837 Vasily Yakovlevich Struve (en ese momento, el director del Observatorio del Derpt, y más tarde Pulkovskaya). Midió el paralaje de Vega y descubrió que era 0.12 segundos de arco.



Desde entonces, las herramientas se han mejorado constantemente y, hasta hace poco, la mejor herramienta para medir el paralaje era el satélite Hipparcos (acrónimo de Satélite colector de paralaje de alta precisión - "satélite de alta precisión para recoger paralaje"). Fue lanzado en 1989 y durante 37 meses de trabajo ha recopilado información sobre más de un millón de estrellas. Fue el primer y único proyecto astrométrico espacial que completó su trabajo. El éxito del programa permitió aumentar la precisión de las mediciones astrométricas en un orden de magnitud.

Pero este maravilloso dispositivo solo era adecuado para medir distancias a estrellas distantes de nosotros no más allá de 1600 años luz. En nuestra galaxia, esto es aproximadamente 100,000 estrellas. Para todos los demás, los ángulos medidos son demasiado pequeños.

El satélite Gaia recientemente lanzado ha sido mejorado y medirá distancias de hasta 30,000 años luz, lo que afectará a mil millones de estrellas de la Vía Láctea, aproximadamente el 1% de todas las estrellas en la galaxia.

Bueno, la distancia a las estrellas extremadamente distantes debe medirse indirectamente: a partir de la temperatura, la composición química, el espectrograma y los datos sobre la evolución de las estrellas, se calcula el brillo de la estrella y se compara con el brillo visible. Pero tal método tiene un error de hasta el 30%.

Los astrónomos de Cambridge han encontrado una solución bastante simple. Necesitamos encontrar dos estrellas con espectros idénticos, uno de los cuales estará lo suficientemente cerca de nosotros para que podamos medir con precisión la distancia a través del paralaje. Entonces, la diferencia en el brillo aparente de estas dos estrellas reflejará directamente la diferencia en las distancias a ellas. El error del método no es más del 8%, si se prueba usando la medición de paralaje, y no aumenta con el aumento de la distancia.



"Esta es una idea notablemente simple, tan simple que es extraño que nadie lo haya pensado antes", dice la Dra. Paula Jofre Pfeil, gerente de proyecto. "Cuanto más lejos está la estrella, más tenue está en el cielo, y si las dos estrellas tienen un espectro idéntico, entonces podemos usar la diferencia de brillo para calcular las distancias".

Del espectro completo de estrellas, que se mide en 280,000 puntos, se seleccionan 400 líneas que describen con mayor precisión las propiedades de la estrella. Usando estas líneas, uno puede, armado con el catálogo existente de estrellas, la distancia a la que se mide, buscar estrellas distantes con espectros idénticos y reponer el catálogo de distancias. Este método será un poderoso complemento para el trabajo realizado como parte del proyecto Gaia.

Source: https://habr.com/ru/post/es383777/