การกำหนดระยะทางของกาแลคซีจากระบบสุริยะของเราเป็นธุรกิจที่ยุ่งยาก ในอดีตกระบวนการนี้อาศัยการค้นหาดาวในกาแลคซีอื่นซึ่งสามารถวัดแสงได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยการประเมินความสว่างของดาวเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์สามารถสำรวจกาแลคซีบางแห่งซึ่งอยู่ห่างจากเรา 300 ล้านปีแสง
อย่างไรก็ตามวิธีการใหม่และถูกต้องได้รับการพัฒนาขึ้นขอบคุณทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดยดร. เซบาสเตียนเฮนิกจากมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน เช่นเดียวกับที่ผู้สำรวจที่ดินใช้ที่นี่ในโลกพวกเขาวัดทั้งทางกายภาพและเชิงมุม (หรือ เห็นได้ชัด) ขนาดของไม้บรรทัดมาตรฐานในกาแลคซีเพื่อปรับการวัดระยะทาง
Hoenig และทีมของเขาใช้วิธีนี้ที่หอสังเกตการณ์ WM Keck ใกล้กับยอดภูเขาไฟ Mauna Kea ในฮาวายเพื่อตรวจสอบระยะทางจากกาแลคซี NGC 4151 อย่างถูกต้องเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์เรียกว่า "Eye of Sauron" กาแล็กซี่ NGC 4151 ซึ่งถูกขนานนามว่า“ Eye of Sauron” โดยนักดาราศาสตร์เพื่อความคล้ายคลึงกับการพรรณนาของเซารอนในไตรภาคเดอะลอร์“ เดอะลอร์ดออฟเดอะริงส์” เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจวัดมวลหลุมดำอย่างแม่นยำ
เมื่อเร็ว ๆ นี้รายงานระยะทางอยู่ในช่วง 4 ถึง 29 ล้านพิกเซล แต่ใช้วิธีการใหม่นี้นักวิจัยคำนวณระยะทาง 19 ล้านพิกเซลไปยังหลุมดำมวลมหาศาล
แท้จริงในเทพนิยายที่มีชื่อเสียงแหวนมีบทบาทสำคัญในการวัดใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่ากาแลคซีขนาดใหญ่ทั้งหมดในเอกภพมีหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลาง และประมาณหนึ่งในสิบของกาแลคซีทั้งหมดหลุมดำมวลมหาศาลเหล่านี้ยังคงเติบโตโดยการกลืนก๊าซและฝุ่นจำนวนมากจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ
ในกระบวนการนี้วัสดุจะร้อนและสว่างมาก - กลายเป็นแหล่งปล่อยพลังงานที่มีพลังมากที่สุดในเอกภพที่รู้จักกันในชื่อ active galactic nuclei (AGN)
ฝุ่นร้อนก่อตัวเป็นวงแหวนรอบหลุมดำมวลมหาศาลและเปล่งรังสีอินฟราเรดซึ่งนักวิจัยใช้เป็นไม้บรรทัด อย่างไรก็ตามขนาดที่เห็นได้ชัดของวงแหวนนี้มีขนาดเล็กมากจนการสังเกตการณ์ได้ดำเนินการโดยใช้การแทรกสอดด้วยอินฟราเรดเพื่อรวมกล้องโทรทรรศน์ขนาด 10 เมตรคู่ของ W. Keck Observatory เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ความละเอียดของกล้องโทรทรรศน์ 85m
ในการวัดขนาดทางกายภาพของวงแหวนฝุ่นนักวิจัยวัดระยะเวลาระหว่างการปล่อยแสงจากใกล้กับหลุมดำและการแผ่รังสีอินฟราเรด ความล่าช้านี้เป็นระยะทางที่แสงต้องเคลื่อนที่ (ที่ความเร็วของแสง) จากระยะใกล้กับหลุมดำออกไปจนถึงฝุ่นร้อน
ด้วยการรวมขนาดทางกายภาพของวงแหวนฝุ่นเข้ากับขนาดที่ปรากฏที่วัดได้กับข้อมูลจาก Keck interferometer นักวิจัยสามารถกำหนดระยะทางไปสู่กาแลคซี NGC 4151
ดังที่ดร. เฮนิกกล่าวว่า:“ หนึ่งในการค้นพบที่สำคัญคือระยะทางที่กำหนดในรูปแบบใหม่นี้ค่อนข้างแม่นยำ - ด้วยความไม่แน่นอนเพียง 10% เท่านั้น ในความเป็นจริงหากผลลัพธ์ปัจจุบันสำหรับ NGC 4151 เก็บไว้สำหรับวัตถุอื่น ๆ ก็สามารถเอาชนะวิธีการปัจจุบันอื่น ๆ เพื่อให้ได้ความแม่นยำเดียวกันเพื่อกำหนดระยะทางสำหรับกาแลคซีระยะไกลโดยตรงตามหลักการทางเรขาคณิตที่เรียบง่าย นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับแหล่งข้อมูลได้มากกว่าวิธีที่แม่นยำที่สุดในปัจจุบัน”
“ ระยะทางดังกล่าวเป็นกุญแจสำคัญในการกำหนดค่าพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ที่เป็นลักษณะของเอกภพของเราหรือสำหรับการตรวจวัดมวลหลุมดำอย่างแม่นยำ” เขากล่าวเสริม “ แท้จริงแล้ว NGC 4151 เป็นจุดยึดสำคัญในการปรับเทียบเทคนิคต่าง ๆ เพื่อประเมินมวลหลุมดำ ระยะทางใหม่ของเราบอกเป็นนัยว่ามวลเหล่านี้อาจได้รับการประเมินต่ำกว่า 40 เปอร์เซ็นต์อย่างเป็นระบบ”
Dr. Hoenig ร่วมกับเพื่อนร่วมงานในเดนมาร์กและญี่ปุ่นกำลังตั้งค่าโปรแกรมใหม่เพื่อขยายงานของพวกเขาไปยัง AGN อีกมากมาย เป้าหมายคือการสร้างระยะทางที่แม่นยำให้กับกาแลคซีหลายสิบแห่งด้วยวิธีการใหม่นี้และใช้มันเพื่อ จำกัด พารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์ให้อยู่ในระยะไม่กี่เปอร์เซ็นต์ เมื่อรวมกับการวัดอื่น ๆ สิ่งนี้จะช่วยให้เข้าใจประวัติของการขยายตัวของเอกภพได้ดีขึ้น
การวิจัยได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันพุธที่ 26 พฤศจิกายนในวารสารฉบับออนไลน์ ธรรมชาติ.
