使用造父變星測量宇宙

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確定宇宙的膨脹率,即哈勃常數,是一項艱鉅的任務。天文學家在一定程度上透過研究天體來解決這個問題,這些天體的觀測亮度以可預測的方式與它們與我們的距離相關,例如所謂的造父變星。造父變星是巨大而明亮的脈動恆星,它們的大小和亮度會定期變化。透過測量變化週期並使用周光關係,研究人員可以從造父變星的光度推斷出它們的距離。而且由於這些恆星非常明亮,它們可以用作我們銀河系以外星系的距離指標。為了讓理論家從這些距離推匯出哈勃常數,他們必須首先校準周光關係——由於鄰近造父變星的數量很少,這項任務變得困難。因此,天文學家不得不依賴間接校準方法。

但現在情況不同了。根據本週《自然》雜誌上的一篇報告,天文學家首次直接測量了造父變星不斷變化的直徑。研究人員使用位於加利福尼亞州帕洛瑪山上的帕洛瑪測試臺干涉儀,研究了大麥哲倫星雲(銀河系的衛星星系)中的造父變星。儘管他們的結果有 15% 的不確定性,但從該團隊的觀測中得出的距離與之前的指示非常吻合。進一步的工作應該會微調結果。“我們預計在未來幾年內,將確定數十顆造父變星的距離,精度達到幾個百分點,從而直接校準造父變星的周光關係。”研究人員在報告中寫道。

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 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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