Galaktikų atstumo nuo Saulės sistemos nustatymas yra sudėtingas reikalas. Anksčiau šis procesas rėmėsi žvaigždžių radimu kitose galaktikose, kurių absoliutus šviesos srautas buvo išmatuojamas. Įvertinę šių žvaigždžių ryškumą, mokslininkai sugebėjo ištirti tam tikras galaktikas, esančias 300 milijonų šviesmečių atstumu nuo mūsų.
Tačiau mokslininkų komandos, kuriai vadovauja dr. Sebastianas Hoenigas iš Sautamptono universiteto, dėka buvo sukurtas naujas ir tikslesnis metodas. Panašiai, kaip matininkai naudojasi Žemėje, jie išmatavo fizinį ir kampinį (arba akivaizdus) standartinio liniuotės dydžio galaktikoje atstumo matavimams kalibruoti.
Hoenigas ir jo komanda naudojo šį metodą WM Kecko observatorijoje netoli Mauna Kea viršūnės Havajuose, kad pirmą kartą tiksliai nustatytų atstumą iki NGC 4151 galaktikos - astronomų kitaip žinomos kaip „Saurono akis“. galaktika NGC 4151, kurią astronomai praminė „Saurono akimi“ dėl savo panašumo į Saurono vaizdavimą „Žiedų valdovo“ trilogijoje, yra svarbi norint tiksliai išmatuoti juodųjų skylių mases.
Neseniai pranešti atstumai svyruoja nuo 4 iki 29 megaparsekų, tačiau naudodamiesi šiuo nauju metodu tyrėjai apskaičiavo 19 megaparsekų atstumą iki supermasyviosios juodosios skylės.
Iš tiesų, kaip ir garsiojoje saga, žiedas vaidina lemiamą vaidmenį šiame naujame matavime. Mokslininkai pastebėjo, kad visų didelių visatos galaktikų centre yra supermasyvi juodoji skylė. Maždaug dešimtadalyje visų galaktikų šios supermasyvios juodosios skylės ir toliau auga prarydamos didžiulius dujų ir dulkių kiekius iš jų supančios aplinkos.
Šiame procese medžiaga įkaista ir tampa labai šviesi - tampa energetiniais emisijos šaltiniais visatoje, žinomomis kaip aktyvūs galaktikos branduoliai (AGN).
Karštos dulkės sudaro žiedą aplink supermasyvią juodąją skylę ir skleidžia infraraudonąją spinduliuotę, kurią tyrėjai panaudojo kaip liniuotę. Akivaizdus šio žiedo dydis yra toks mažas, kad stebėjimai buvo atlikti naudojant infraraudonųjų spindulių interferometriją, siekiant sujungti W. Kecko observatorijos dvynius 10 metrų teleskopus, kad būtų pasiekta 85 m teleskopo skiriamoji geba.
Norėdami išmatuoti fizinį dulkėto žiedo dydį, tyrėjai išmatavo laiko tarpą tarp labai arti juodosios skylės skleidžiamos šviesos ir infraraudonosios spinduliuotės. Šis vėlavimas yra atstumas, kurį šviesa turi nuvažiuoti (šviesos greičiu) nuo juodosios skylės pusės iki karštų dulkių.
Derindami šį fizinį dulkių žiedo dydį su tariamu dydžiu, išmatuotu su Kecko interferometro duomenimis, tyrėjai sugebėjo nustatyti atstumą iki galaktikos NGC 4151.
Kaip sakė dr. Hoenig: „Viena pagrindinių išvadų yra tai, kad tokiu būdu nustatytas atstumas yra gana tikslus - tik apie 10 procentų neapibrėžtumo. Tiesą sakant, jei dabartinis NGC 4151 rezultatas galioja kitiems objektams, jis gali įveikti bet kokius kitus dabartinius metodus, kad būtų pasiektas toks pats tikslumas, kad būtų galima nustatyti atstumus nuo nutolusių galaktikų tiesiogiai remiantis paprastais geometriniais principais. Be to, jis gali būti lengvai naudojamas daugelyje kitų šaltinių nei pats tiksliausias metodas. “
„Tokie atstumai yra labai svarbūs nustatant kosmologinius parametrus, kurie apibūdina mūsų visatą, arba norint tiksliai išmatuoti juodųjų skylių mases“, - pridūrė jis. „Iš tiesų, NGC 4151 yra svarbus inkaras kalibruojant įvairius juodųjų skylių masės įvertinimo metodus. Mūsų naujas atstumas reiškia, kad šios masės galėjo būti sistemingai nuvertintos 40 procentų “.
Dr Hoenig kartu su kolegomis Danijoje ir Japonijoje šiuo metu rengia naują programą, skirtą išplėsti jų darbą dar daugeliui AGN. Tikslas yra šiuo tikslu nustatyti tikslius atstumus iki keliolikos galaktikų ir panaudoti juos kosmologiniams parametrams apriboti iki kelių procentų. Kartu su kitais matavimais tai leis geriau suprasti mūsų visatos plėtimosi istoriją.
Tyrimas paskelbtas lapkričio 26 d., Trečiadienį, internetiniame žurnalo leidime Gamta.
