使用造父变星测量宇宙

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确定宇宙的膨胀率,即哈勃常数,是一项艰巨的任务。天文学家在一定程度上通过研究天体来解决这个问题,这些天体的观测亮度以可预测的方式与它们与我们的距离相关,例如所谓的造父变星。造父变星是巨大而明亮的脉动恒星,它们的大小和亮度会定期变化。通过测量变化周期并使用周光关系,研究人员可以从造父变星的光度推断出它们的距离。而且由于这些恒星非常明亮,它们可以用作我们银河系以外星系的距离指标。为了让理论家从这些距离推导出哈勃常数,他们必须首先校准周光关系——由于邻近造父变星的数量很少,这项任务变得困难。因此,天文学家不得不依赖间接校准方法。

但现在情况不同了。根据本周《自然》杂志上的一篇报告,天文学家首次直接测量了造父变星不断变化的直径。研究人员使用位于加利福尼亚州帕洛玛山上的帕洛玛测试台干涉仪,研究了大麦哲伦星云(银河系的卫星星系)中的造父变星。尽管他们的结果有 15% 的不确定性,但从该团队的观测中得出的距离与之前的指示非常吻合。进一步的工作应该会微调结果。“我们预计在未来几年内,将确定数十颗造父变星的距离,精度达到几个百分点,从而直接校准造父变星的周光关系。”研究人员在报告中写道。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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