M31 และ M33 เป็นกาแลคซีกังหันที่อยู่ใกล้ที่สุดสองแห่งและสามารถสร้างพื้นฐานสำหรับการกำหนดระยะทางไปยังกาแลคซีกังหันระยะไกลมากขึ้นและ จำกัด อัตราการขยายตัวของจักรวาล (ค่าคงที่ฮับเบิล) ดังนั้นความเกี่ยวข้องและความสำคัญของการศึกษาใหม่ ๆ ที่ใช้ข้อมูลใกล้อินฟราเรดเพื่อสร้างระยะทางที่มั่นคงสำหรับ M31 (Andromeda) และ M33 (สามเหลี่ยม) (เช่น Gieren et al. 2013) และมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความไม่แน่นอนที่มีอยู่ซึ่งเชื่อมโยงกับพารามิเตอร์พื้นฐาน สำหรับกาแลคซีเหล่านั้น แน่นอนระยะทางที่เชื่อถือได้สำหรับ M31 และ M33 มีความสำคัญอย่างยิ่งในแง่ของการประเมินค่าคงที่ฮับเบิลใหม่จากดาวเทียมพลังค์ซึ่งถูกชดเชยเมื่อเทียบกับผลลัพธ์อื่น ๆ ทำให้เกิดการขยายตัวที่รวดเร็วของจักรวาล)
Gieren และคณะ กล่าวว่า“การกำหนดระยะทางใหม่ ๆ จำนวนมากถึง M33 ... ขยายช่วงเวลาที่น่าประหลาดใจมาก ... ซึ่งเป็นสาเหตุของความกังวลอย่างมาก ในฐานะดาราจักรชนิดก้นหอยที่ใกล้ที่สุดลำดับที่สองการกำหนดระยะทางที่แม่นยำของ [M33's] เป็นขั้นตอนสำคัญในกระบวนการสร้างบันไดระยะไกลจักรวาล เกี่ยวกับ M31 Riess et al. 2012 เช่นเดียวกันกล่าวว่าM31 อะนาล็อกที่ใกล้ที่สุดของกาแล็กซี่ทางช้างเผือกได้ให้เงื่อนงำสำคัญในการทำความเข้าใจขนาดของจักรวาล“
Gieren และ Riess et al ใหม่ ระยะทางขึ้นอยู่กับการสำรวจใกล้อินฟราเรดซึ่งมีความเกี่ยวข้องเนื่องจากการแผ่รังสีจากส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีความไวน้อยกว่าข้อมูลออปติคัลถึงการดูดซับโดยฝุ่นที่อยู่ตามแนวสายตาของเรา (ดูรูปด้านล่าง) การบัญชีอย่างถูกต้องเกี่ยวกับผลกระทบของฝุ่นละอองเป็นปัญหาหลักในการทำงานของเครื่องวัดระยะทางในอวกาศเนื่องจากมันทำให้เป้าหมายมีความหรี่ลง “สมมติฐานที่แตกต่างกันเกี่ยวกับ [ฝุ่นปกคลุม] เป็นแหล่งสำคัญสำหรับความคลาดเคลื่อนระหว่างการกำหนดระยะทางต่างๆสำหรับ M33” Gieren et al. กล่าวและสิ่งเดียวกันก็เป็นจริงสำหรับระยะทางถึง M31 (ดู Riess et al.)
The Gieren และ Riess และคณะ ระยะทางถึง M33 และ M31 ตามลำดับอนุมานจากการสังเกตของเซเฟอิดส์ เซเฟอิดส์เป็นกลุ่มดาวแปรแสงที่มีการเปลี่ยนแปลงความสว่างเป็นระยะ เซเฟอิดส์สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ระยะทางได้เนื่องจากระยะเวลาการเต้นของชีพจรและความส่องสว่างเฉลี่ยมีความสัมพันธ์กัน Henrietta Leavitt ค้นพบความสัมพันธ์นั้นในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ความสัมพันธ์หลอก - ส่องสว่างระยะเวลาที่ได้รับสำหรับ M31 เซเฟอิดส์แสดงไว้ด้านล่าง
Gieren และคณะ สำรวจเซเฟอิดส์ 26 แห่งใน M33 และสร้างระยะทางประมาณ 2,740,000 ปีแสง ทีมเสริมว่า“ในฐานะการศึกษา Cepheid ใกล้อินฟราเรดที่ทันสมัยแห่งแรก [ของ] M33 ตั้งแต่ ... ประมาณ 30 ปี ... เราถือว่างานนี้ค้างชำระนาน ...” นักดาราศาสตร์มักอ้างถึงระยะทางกับวัตถุในปีแสงซึ่งกำหนดเวลาที่จำเป็นสำหรับแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดถึงผู้สังเกตการณ์ แม้จะมีความเร็ว (จำกัด ) ของแสงเป็น 300,000,000 m / s แต่รังสีจะต้องเคลื่อนที่ในระยะทาง "ทางดาราศาสตร์" การมองเข้าไปในอวกาศเป็นโอกาสที่จะได้ย้อนเวลากลับไป
ระยะทางถึง M33 ที่แสดงด้านล่างแสดงถึงจุดกำเนิดในวิวัฒนาการของความรู้ของมนุษยชาติ การกระจัดกระจายใกล้ปี ค.ศ. 1920 เกิดจากการถกเถียงกันว่าทางช้างเผือกและจักรวาลนั้นมีความหมายเหมือนกันหรือไม่ ในคำอื่น ๆ กาแลคซีมีอยู่นอกเหนือทางช้างเผือกหรือไม่ หัวข้อนี้ได้ถูกทำให้เป็นอมตะในการโต้วาทีครั้งยิ่งใหญ่ที่โด่งดัง (ค.ศ. 1920) เนื้อเรื่อง H. Shapley และ H. Curtis การชดเชยระหว่างข้อมูลก่อนปี 1930 และหลังปี 1980 ส่วนหนึ่งมาจากการเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าของมาตราส่วนระยะทางในจักรวาลที่เป็นที่ยอมรับในปี 1950 (ดูเพิ่มเติมที่งานฉลอง 2000) เห็นได้ชัดก็คือการกระจายที่เกี่ยวข้องกับระยะทางหลังปี 1980 ซึ่งเป็นการตอกย้ำความสำคัญของการประมาณระยะทางความแม่นยำสูงใหม่
Riess และคณะ ได้รับข้อมูลสำหรับเซเฟอิดส์บาง 70 ตัวและหาระยะทางสำหรับ M31 ประมาณ 2,450,000 ปีแสง หลังได้รับการยืนยันโดยการศึกษาใหม่โดย Contreras Ramos และคณะ 2013 (d ~ 2,540,000 ly) ซึ่งการประมาณระยะทางอาศัยข้อมูลของดาวฤกษ์ในกระจุกดาวทรงกลม M31
ต้องใช้เครื่องมือและกล้องโทรทรรศน์ระดับสูงเพื่อให้ได้การตรวจวัดดาวในกาแลคซีที่น่าเชื่อถือเกือบ 3 ล้านล้านปีแสง Gieren และคณะ ใช้เครื่องมือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (Yepun) 8.2-m ที่แสดงด้านล่างในขณะที่ Riess และ Contreras Ramos et al วิเคราะห์การสังเกตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล Riess และคณะ ซื้อภาพ M31 ผ่านกล้อง Wide-field 3 ใหม่ซึ่งแทนที่กล้อง Wide-field และ Planetary Camera 2 (“กล้องที่บันทึกเสียงฮับเบิล“) ระหว่างภารกิจรับใช้ผู้มีชื่อเสียงปี 2009
ผลลัพธ์ใหม่นี้แสดงถึงจุดสูงสุดของความพยายามของศตวรรษที่มุ่งเน้นการรักษาระยะห่างที่แม่นยำสำหรับญาติก้นหอยท้องถิ่นของกาแล็กซี่ของเรา (M31 และ M33) อย่างไรก็ตามการชดเชยระหว่างพลังค์และการวัดค่า Cepheid / SN บางอย่างของค่าคงที่ฮับเบิลต้องการให้การวิจัยดำเนินการต่อไปเพื่อระบุความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับวิธีการ
The Gieren และคณะ การค้นพบได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal (ApJ) และมีการพิมพ์ล่วงหน้าใน arXiv ทั้ง Riess และ Contreras Ramos และคณะ มีการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน ApJ เช่นเดียวกัน ผู้อ่านที่สนใจต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสเกลของระยะเอกภพและเซเฟอิดส์จะพบแหล่งข้อมูลต่อไปนี้: บทความของ AAVSO เกี่ยวกับ Delta Cephei (ชื่อซ้ำสำหรับคลาสของตัวแปร Cepheid), Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012, Fernie 2512, นาซา / IPAC ฐานข้อมูล Extragalactic, กรัมของจอห์นสันดาวมิสตท์: ที่บอกเล่าเรื่องราวของผู้หญิงคนหนึ่งที่ค้นพบวิธีการวัดจักรวาลการเดินทางของจักรวาล D. D. Fernie สำหรับจักรวาล: นักดาราศาสตร์และการค้นพบของพวกเขา : ประวัติ, เซเฟอิดส์ดี. เทอร์เนอร์คลาสสิกหลังจากศึกษามา 228 ปี, ดาวแปรปรวนที่เข้าใจได้ของเจเพอร์ซี่
