Wielki Obłok Magellana znajduje się w odległości 151 tys. lat świetlnych – donosi w “Astrophysical Journal” grupa astronomów kierowana przez A. R. Walkera.

Od wielu lat między astronomami toczy się dysputa na temat odległości do Wielkiego Obłoku Magellana (LMC). Najnowsze pomiary zawierają się w granicach od 142 do 179 tysięcy lat świetlnych, co daje bardzo duży rozrzut jak na tak bliski obiekt.

Odległość do Wielkiego Obłoku Magellana jest tak ważna, gdyż służy do kalibrowania jasności różnych gwiazd uznawanych za dobre tzw. świece standardowe (pomagające wyznaczać odległość). Jest więc przez to niejako pierwszym szczebelkiem w całej drabinie odległości we Wszechświecie.

Błąd w ocenie odległości do LMC transformuje się więc na błędy otrzymywanych odległości do dalszych galaktyk, a przez to fałszuje rozmiary i wiek Wszechświata.

Kolejne podejście do określenia odległości do LMC zostało wykonane przez grupę kierowaną przez Alistaira Walkera z Cerro Tololo Interamerican Observatory w Chile. Do obserwacji wykorzystano Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HST), a jako obiekt wybrano gromadę otwartą gwiazd należącą do LMC o nazwie NGC 1866.

Gromada ta jest o tyle ważna, że zawiera około 20 cefeid. Gwiazdy te pulsują w taki sposób, że okres tych pulsacji jest związany z ich jasnością. Służą przez to astronomom do wyznaczania odległości we Wszechświecie.

Poznanie dokładnej odległości do NGC 1866 dałoby więc podwójną korzyść. Po pierwsze, poznalibyśmy dystans dzielący nas od LMC, a po drugie, mielibyśmy możliwość bezpośredniego wykalibrowania metody wyznaczania odległości opartej o cefeidy.

Metoda, jakiej użyła grupa Walkera, opiera się na porównaniu jasności gwiazd ciągu głównego (czyli palących wodór w swoich jądrach) gromady NGC 1866 z jasnościami tych samych gwiazd znajdujących się w bliskiej gromadzie otwartej o nazwie Hiady. Odległość do tej bliskiej gromady jest znana z dużą dokładnością dzięki satelicie Hipparcos, który wyznaczył ją na 151 lat świetlnych (z dokładnością do jednego roku świetlnego).

Problemem, jaki napotykamy przy porównywaniu Hiad z NGC 1866, jest różnica w zawartości pierwiastków ciężkich ich gwiazd. Hiady to bardzo młoda gromada i jej gwiazdy zawierają nieznacznie więcej metali niż nasze Słońce. Tymczasem wiek NGC 1866 szacuje się na 150 mln lat, a zawartość metali w gromadzie na prawie trzykrotnie mniejszą niż u naszego Słońca.

Ponieważ różne metaliczności powodują różne jasności gwiazd, porównanie obu gromad musi odbywać się przy uwzględnieniu tego efektu. Dodatkowy problem to wpływ materii międzygwiazdowej na jasności obserwowanych obiektów. Pył leżący między nami a obiektem powoduje, że gwiazda wydaje nam się czerwieńsza i słabsza. W przypadku leżących bardzo blisko Hiad, efekt ten jest na tyle mały, że można go zlekceważyć. Chcąc oszacować odległość do NGC 1866 musimy jednak dość dokładnie znać wartość poczerwienienia międzygwiazdowego w kierunku tej gromady. Uwzględnienie wszystkich powyższych efektów wcale nie jest proste i wprowadza błąd do ostatecznego wyniku. Bardzo dobra fotometria uzyskana Teleskopem Kosmicznych Hubble’a, powoduje jednak, że błąd ten jest wciąż niewielki w porównaniu z innymi metodami. Ostatecznie grupa Walkera otrzymała wynik, zgodnie z którym LMC znajduje się w odległości 151 tysięcy lat świetnych (z możliwością błędu czterech lat świetlnych). Jest to wynik dość dobrze zgadzający się z ideą zwolenników niewielkiej odległości do LMC, która w ostatnich latach zasugerowana została m.in. przez projekt OGLE, kierowany przez prof. Andrzeja Udalskiego z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Autor

Marcin Marszałek