เมื่อไม่นานมานี้นักดาราศาสตร์ได้คำนวณระยะทางไปยังกาแลคซี M33 ที่ค่อนข้างใกล้เคียง การวัดนี้หมายความว่าค่าคงที่ฮับเบิลซึ่งนักดาราศาสตร์ใช้ในการวัดระยะทางในจักรวาลก็อาจถูกปิดเช่นกัน จริง ๆ แล้วจักรวาลอาจมีขนาดใหญ่กว่า 15% ที่เชื่อกันก่อนหน้านี้
การเดินทางบนถนนระหว่างอวกาศไปยัง Triangulum นั้นใช้เวลานานกว่าที่คุณวางแผนไว้เล็กน้อย
นักดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ระบุว่ากาแลคซี Triangulum หรือที่รู้จักกันในชื่อ M33 นั้นห่างจากกาแลคซีของเราประมาณ 15 เปอร์เซ็นต์
การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าค่าคงที่ฮับเบิลซึ่งเป็นจำนวนที่นักดาราศาสตร์พึ่งพาในการคำนวณโฮสต์ของปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงขนาดและอายุของเอกภพก็อาจเป็นเครื่องหมายที่สำคัญเช่นกัน
นั่นหมายความว่าเอกภพอาจใหญ่กว่า 15 เปอร์เซ็นต์และแก่กว่า 15 เปอร์เซ็นต์จากการคำนวณก่อนหน้านี้
นักดาราศาสตร์มาถึงข้อสรุปนี้หลังจากที่พวกเขาคิดค้นวิธีการใหม่สำหรับการคำนวณระยะทางในอวกาศซึ่งเป็นวิธีที่แม่นยำและง่ายกว่าวิธีมาตรฐาน Kris Stanek รองศาสตราจารย์ดาราศาสตร์ที่รัฐโอไฮโอและผู้เขียนบรรยายอธิบายวิธีการในกระดาษเพื่อให้ปรากฏในวารสาร Astrophysical Journal (astro-ph / 0606279)
ในปีพ. ศ. 2472 เอ็ดวินฮับเบิลได้กำหนดกฎทางดาราศาสตร์ทางอวกาศซึ่งกำหนดค่าคงที่ฮับเบิล นักวิทยาศาสตร์ไม่เห็นด้วยเกี่ยวกับค่าที่แน่นอนของค่าคงที่ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่ค่าปัจจุบันได้รับการยอมรับมาตั้งแต่ปี 1950 นักดาราศาสตร์ค้นพบพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ตั้งแต่นั้นมา แต่ค่าคงที่ฮับเบิลและวิธีการที่เกี่ยวข้องในการคำนวณระยะทางไม่ได้เปลี่ยนไป
“ ค่าคงที่ฮับเบิลเคยเป็นพารามิเตอร์ตัวเดียวที่เรารู้ค่อนข้างดีและตอนนี้มันล้าหลัง ตอนนี้เรารู้บางสิ่งที่ค่อนข้างดีกว่าที่เรารู้ค่าคงที่ฮับเบิล” Stanek กล่าว “ สิบปีที่แล้วเราไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีพลังงานมืดอยู่ ตอนนี้เรารู้ว่ามีพลังงานมืดเท่าใด - ดีกว่าที่เรารู้ค่าคงที่ฮับเบิลซึ่งมีมานานเกือบ 80 ปีแล้ว”
ถึงกระนั้น Stanek กล่าวว่าเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาไม่ได้เริ่มงานนี้เพื่อเปลี่ยนค่าของค่าคงที่ฮับเบิล พวกเขาต้องการหาวิธีที่ง่ายกว่าในการคำนวณระยะทาง
ในการคำนวณระยะทางสู่กาแลคซีที่ห่างไกลโดยใช้ค่าคงที่ฮับเบิลนักดาราศาสตร์ต้องทำงานผ่านหลายขั้นตอนที่ซับซ้อนของสมการที่เกี่ยวข้องและรวมระยะทางกับวัตถุที่อยู่ใกล้กว่าเช่นเมฆแมกเจลแลนขนาดใหญ่
“ ในทุกขั้นตอนคุณสะสมข้อผิดพลาด” Stanek กล่าว “ เราต้องการวัดระยะทางที่เป็นอิสระ - ขั้นตอนเดียวที่วันหนึ่งจะช่วยในการวัดพลังงานมืดและสิ่งอื่น ๆ ”
วิธีการใหม่ใช้เวลา 10 ปีในการพัฒนา พวกเขาศึกษา M33 ในช่วงความยาวคลื่นแสงและอินฟราเรดการตรวจสอบและการตรวจสอบการวัดซ้ำที่ได้รับตามปกติ พวกเขาใช้กล้องโทรทรรศน์ทุกขนาดตั้งแต่กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็ก 1 เมตรไปจนถึงใหญ่ที่สุดในโลก - กล้องโทรทรรศน์ขนาด 10 เมตรที่หอดูดาว Keck ในฮาวาย
“ ในด้านเทคโนโลยีเราต้องอยู่ในขั้นสุดยอดเพื่อให้งานนี้ แต่แนวคิดพื้นฐานนั้นง่ายมาก” เขากล่าว
พวกเขาศึกษาดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดสองดวงใน M33 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบเลขฐานสองหมายความว่าดาวโคจรรอบกันและกัน เท่าที่เห็นจากโลกดาวฤกษ์ดวงหนึ่งจะบดบังดาวอื่น ๆ ทุกห้าวัน
พวกเขาวัดมวลของดาวฤกษ์ซึ่งบอกพวกเขาว่าดาวเหล่านั้นจะสว่างแค่ไหนถ้าอยู่ใกล้ ๆ แต่จริง ๆ แล้วดวงดาวดูเหมือนจะหรี่ลงเพราะอยู่ไกล ความแตกต่างระหว่างความสว่างที่แท้จริงและความสว่างที่ชัดเจนบอกพวกเขาว่าดาวอยู่ห่างไกลแค่ไหน - ในการคำนวณครั้งเดียว
ด้วยระยะทางไกลกว่าที่พวกเขาคาดไว้ 15 เปอร์เซ็นต์ห่างออกไปประมาณ 3 ล้านปีแสงแทนที่จะเป็น 2.6 ล้านปีแสงตามที่กำหนดโดยค่าคงที่ฮับเบิล
หากการวัดระยะทางใหม่นี้ถูกต้องค่าที่แท้จริงของค่าคงที่ฮับเบิลอาจมีขนาดเล็กลง 15% - และจักรวาลอาจใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ 15% - กว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้
“ ข้อผิดพลาดของเราตอนนี้อยู่ที่ 6 เปอร์เซ็นต์ซึ่งจริงๆแล้วค่อนข้างดี” Stanek กล่าว ถัดไปพวกเขาอาจทำการคำนวณแบบเดียวกันสำหรับระบบดาวอีกดวงใน M33 เพื่อลดข้อผิดพลาดของพวกมันต่อไปหรือพวกเขาอาจดูกาแลคซีแอนโดรเมดาใกล้เคียง ชนิดของระบบเลขฐานสองที่พวกเขามองหานั้นค่อนข้างหายากเขากล่าวและได้รับการวัดที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อทำการคำนวณซ้ำอาจใช้เวลาอย่างน้อยอีกสองปี
ผู้เขียนร่วมของ Stanek บนกระดาษ ได้แก่ Alceste Bonanos จาก Carnegie Institute of Washington, Rolf-Peter Kudritzki จากมหาวิทยาลัยฮาวายและ Lucas Macri จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติของฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน ศูนย์ในประเทศโปแลนด์, สถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์เฮอร์ซเบิร์กในแคนาดา, มหาวิทยาลัยลิเวอร์พูลจอห์นมัวเรสในสหราชอาณาจักรและสถาบันดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเออลานเกน - นูเรมเบิร์กในประเทศเยอรมนี
งานนี้ได้รับทุนจากองค์การนาซ่าและมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
แหล่งที่มาดั้งเดิม: Ohio State University
