Внимание астрономов! Объекты в телескопе на самом деле ближе, чем кажутся.
Хитрость цефеид: Нестандартные свечи астрономии
Интенсивная потеря массы Дельтой Цефея создает вокруг нее газопылевое облако, влияющее на видимую светимость звезды

Для точного определения расстояний нужна точная линейка. А чтобы откалибровать линейку, нужен точный стандарт. Астрономы используют для этих целей ряд типичных объектов — но одни из них, оказывается, не так точны, как хотелось бы.

Среди ориентиров, которые в современной астрономии используются в качестве стандартов для определения космических расстояний, важное место занимают цефеиды, переменные звезды, названные в честь первого открытого представителя этого класса, Дельты Цефея. Эти желтые гиганты или даже сверхгиганты светят в 1000−100000 раз ярче Солнца и пульсируют, причем частота пульсации довольно точно зависит от светимости. Звезда становится то больше, холоднее и тусклее — то меньше, горячее и ярче, с периодом в промежутке 1−200 суток. И чем ярче звезда разгорается, тем медленней она пульсирует.

Точная зависимость частоты пульсации цефеид от их массы, открытая еще в начале ХХ в. американкой Генриеттой Ливитт, а также распространенность и яркость этого типа звезд, позволяют астрономам широко использовать их для определения расстояний во Вселенной. Достаточно измерить частоту пульсации цефеиды, чтобы из нее вывести «реальную» яркость этой звезды. А сравнив с ее видимой максимальной яркостью — оценить и дистанцию до нее. Так можно оценить расстояние, скажем, до галактики, в которой располагается подобная звезда.

Однако новые детальные наблюдения, проведенные орбитальным телескопом Spitzer, позволили астрофизику Массимо Маренго (Massimo Marengo) заявить, что в подобные измерения расстояний могут вмешиваться ранее неучтенные факторы, связанные с особенностями самих цефеид. Это приводит к тому, что проведенные на основе таких данных исследования оценивают расстояния не так точно, как считалось.

Рассматривая ту же Дельту Цефея сверхчувствительными ИК-инструментами Spitzer, ученые обнаружили ранее незамеченное газопылевое облако, окутывающее эту звезду. Облако это деформировано, испытывая давление межзвездной среды, сквозь которую пробирается звезда в своем движении, образуя область ударной волны (как небольшая волна, вздымающаяся перед носом плывущего по воде парохода). Зная скорость движения Дельты Цефея и размеры области ударной волны, Маренго и его группа подсчитали, что звезда должна терять массу — примерно по 2 тыс. тонн в секунду, в миллионы раз быстрее Солнца — что, видимо, и порождает облако вокруг нее. Дальнейшие наблюдения подтвердили, что по меньшей мере 25% известных цефеид имеют подобные газопылевые скопления, видимые в ИК-диапазоне.

Это не слишком радостные известия. Дело в том, что газопылевые облака, естественно, приводят к тому, что видимая нам яркость цефеиды оказывается ниже, чем должна быть в действительности. Получается, что придется пересмотреть выкладки, полученные еще Генриеттой Ливитт — а вместе с ними и многие установленные исходя из них величины. Несмотря на это, не стоит сомневаться в том, что цефеиды останутся важнейшим ориентиром для астрономов. И более того, благодаря сделанным уточнениям — и использованию более мощных инструментов — измерения, сделанные с их помощью, в будущем станут еще более аккуратными.

Кстати, астроном Массимо Маренго уже фигурировал на страницах нашего сайта — мы писали о его исследовании одной далекой, но удивительно близкой к нашей звездной системе. Читайте: «Почти близнец».

По пресс-релизу Caltech / Spitzer