플레이아데스는 얼마나 멀리 떨어져 있습니까?
>나는 최근에 대해 꽤 많이 썼습니다. 가이아 미션 , 하지만 내 변명으로 최근 출시된 엄청난 양의 2세대 데이터 우주 천문대에서 ~이다 많은 기본 천문학 지식에 혁명을 일으켰습니다.
웅장한 소리? 뭐, 과언이 아닙니다! Gaia는 위치, 움직임 및 색상을 정확하게 측정합니다. 10억 개 이상의 별 . 기본 전제 한두 가지를 뒤집지 않고는 거의 방법이 없습니다.
예를 들어, Polaris는 특별한 종류의 별입니다. 그것은 우리가 다른 은하까지의 거리를 찾는 데 사용하고, 가이아는 그것이 우리로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지(우주적 거리 사다리의 기초) 그 어느 때보다 더 잘 알아내는 데 도움을 주었습니다. 그것은 이전에 우리에게 알려지지 않은 별 무리를 발견했으며 수십 년 동안 아마추어 천문학자들의 목을 아프게 했던 명백한 이중성에 대한 오래된 미스터리를 해결했습니다.
그것은 단지 맛, 한입, 아뮤즈 부쉬 . 더 많은 것이 있습니다. 안녕하세요. 더 많은 기사에 대한 메모 더미가 있습니다. 하지만 하나가 있었다 특정한 나는 가이아가 풀기 위해 기대했던 미스터리, 수년 동안 양조되어 왔으며 실제로 꽤 중요한 미스터리였습니다. 그리고 간단하게 질문할 수 있습니다.
레인보우 식스 시즈 상식 미디어
플레이아데스는 얼마나 멀리 떨어져 있습니까?
묻는 것은 간단하지만 어느 정도의 정확도로 대답하기는 매우 어렵습니다. 천문학자들은 이 질문에 대한 답을 찾기 위해 오랫동안 노력해 왔으며, 일이 잘 풀리다가 갑자기 전혀 일이 잘 풀리지 않게 되었습니다. 다른 방법은 다른 대답을 낳고, 도움이 되기로 되어 있던 최근 임무는 상황을 악화시켰습니다. 나는 가이아가 이 수수께끼의 관에 못을 박을 것이라고 진심으로 바랐고, 실제로 그랬을 수도 있지만…
근처에 있는 성단인 플레이아데스의 화려하고 깊은 이미지. 신용 거래: 로버트 젠들러
좋아, 먼저: The Pleaides*황소자리에 있는 약 1,500개의 별들로 이루어진 성단입니다. 그들 중 가장 밝은 소수는 독특한 북두칠성 모양을 형성하고(일반적으로 북두칠성으로 오인됨) 거의 같은 밝기로 사랑스럽고 눈에 띄는 광경을 만듭니다. 쌍안경은 수십 개의 별을, 망원경은 수백 개의 별을 보여줍니다.
별의 덩어리 전체는 약 440광년 떨어져 있어 가장 가까운 별 중 하나입니다. 성단 그것이 우리 하늘에 너무나 분명한 이유입니다.
그것은 여러 가지 이유로 멋지다. 성단의 모든 별은 같은 시기에 같은 물질로 태어나므로 모양의 차이(밝기 등)는 아마도 질량 때문일 것입니다. 그것은 그들이 어떻게 늙어가는지 이해하는 것을 훨씬 더 간단하게 만듭니다. 플레이아데스가 정말로 가깝다는 것은 더 희미한 성단도 잘 관찰할 수 있다는 것을 의미하며, 이는 더 먼 성단에 대해 훨씬 더 어렵습니다. 보다 완벽한 뷰를 얻을 수 있습니다. 전체 더 밝고 보기 쉬운 별뿐만 아니라 그 통찰력은 모든 성단을 더 잘 이해하도록 이끌 수 있습니다.
성단까지의 거리는 중요합니다. 그러면 별의 밝기와 같은 절대 수치를 얻을 수 있기 때문입니다. 그러나 플레이아데스까지의 그 거리는 잘 정해져 있지 않다. 성단까지의 거리를 얻기 위해 다양한 방법이 사용되었으며, 일부는 성단 중심까지 약 415광년, 약 470광년의 거리를 산출했습니다. 이는 넓은 범위입니다. 50광년이 훨씬 넘는 성단의 물리적 크기를 고려하더라도 이는 큰 불확실성입니다.
이 문제가 한 번에 해결되기를 바랐습니다. 히파르코스 위성 90년대 초에 사업을 시작했습니다. 그러나 플레이아데스에 대한 데이터가 돌아왔을 때, 그것은 380 광년, 이전 결과보다 훨씬 가깝습니다. Hipparcos 데이터를 크게 재보정한 후에도 계산된 거리는 거의 모든 다른 방법에 미치지 못했습니다. 그것은 거의 확실히 Hipparcos 데이터의 일부 시스템 오류 때문이지만, 그 논란은 오늘도 계속된다 .
가이아를 입력합니다. 전례 없는 정확도로 말 그대로 플레이아데스를 제자리에 놓아야 합니다.
그리고 그것은 한다! 그런데 상황이 이상해집니다.
윌리엄 에이브람슨 , 아르헨티나의 Centro Atómico Bariloche, CONICET 및 Instituto Balseiro의 천문학자는 성단에 대한 가이아 결과를 조사하고 최근에 그의 발견을 발표했습니다.†. 나는 그의 작업에 대해 그에게 연락했고 우리는 결과를 해석하기 위해 지금 몇 주 동안 그것에 대해 논의했습니다.
간단히 말해서, 그는 전경과 배경 별을 무시하는 다양한 방법을 사용하여 성단의 구성원을 분리하기 위해 가이아 데이터를 사용했습니다. 1세대 가이아 데이터를 사용한 이전 연구에서 , 일관성을 위해). 그는 거의 1,600개의 별을 찾았습니다. 지구로부터의 거리를 보고 평균을 취하면(중심을 성단에 양보해야 함) 그는 성단 중심까지의 거리를 얻었습니다. 445.5광년 . 팔! 이것은 다른 방법을 사용한 초기 측정과 일치하며 사실 그 중간에 가깝고 Hipparcos 측정이 잘못되었음을 분명히 보여 주는 것 같습니다.
하지만…
별의 위치에 대한 3D 상자 플롯을 만들 때 어떤 일이 발생하는지 보십시오.
1,600개의 플레이아데스 별 위치에 대한 3D 도표. 상단의 레이블이 지정된 축은 하늘의 위치이고 측면의 세 번째 축은 지구로부터의 거리입니다(파섹 단위, 1 pc = 3.26광년). 성단은 길쭉하고 가장 밝은 별은 모두 성단의 가까운 쪽에 있다는 점에 유의하십시오. 크레딧: Guillermo Abramson
여러 가지가 튀어 나옵니다. 상자는 한 면에 약 150광년으로 표시되지만 Abramson이 회원 검색에 적용한 제약으로 인해 클러스터는 그보다 훨씬 작아서 그림의 중앙 부분(공의 크기)만 차지합니다. 밝기를 나타내므로 더 큰 공 = 더 밝은 별).
그래도 클러스터가 길어진 것을 볼 수 있습니다! 바로 흥미로운 결과입니다! 길쭉한 모양은 이전 연구에서 암시되었습니다. , 그래서 깔끔합니다. 나도 인정할 것이다. 나는 연신율의 방향인 축이 우리를 똑바로 가리키는 것처럼 보인다는 것을 즉시 의심했다(이 그림에서 지구를 향한 방향은 아래쪽이다). 나는 우연이 싫어! 데이터에 문제가 있을 수 있습니까?
그러고 보니 얼마 전에 연락이 왔다. 크리스 앤더슨 , 아이다호에 있는 포크너 천문관의 제작 전문가이자 관측소 코디네이터. 그는 가이아에 대한 나의 이전 기사를 읽었으며 새로운 데이터 릴리스가 플레이아데스 거리 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다고 언급했습니다! 나는 그에게 이미 작업 중이라고 말했고 클러스터의 신장이 잠재적인 문제로 보았다.
그랬더니 제가 몰랐던 사실을 이렇게 말했습니다. 많은 클러스터가 길다. 게다가, 은하의 중심을 향하도록 길쭉한 모양을 하고 있습니다! 그것은 우연이 아닙니다. 은하의 중력은 은하단을 확장할 수 있으며, 은하 중심에 더 가까운 별을 반대쪽에 있는 별보다 더 강하게 끌어당길 수 있습니다. 은하의 조수 , 그리고 그것이 약하지만 클러스터의 크기 이상으로 그것을 늘리기에 충분할 수 있습니다.
나는 즉시 플레이아데스의 좌표를 확인했고, 확실히 우리와 은하 중심 반대편에 꽤 가깝게 위치해 있다. 따라서 은하수가 성단을 확장하고 있다면, 예상하다 우리를 가리키는 그 연장. 플레이아데스의 관점에서 우리는 은하 중심 바로 옆 하늘에 있습니다!
그래서 기분이 좋아졌습니다. 그런데 또 이상한 일이 벌어졌다. 그리고 관련이 있습니다. 줄거리를 다시 보자. 가장 밝은 별은 가장 큰 공입니다. 그들에 대해 이상한 점이 있습니까?
그것들은 모두 우리를 겨냥한 성단 근처의 선을 따라 떨어지는 것처럼 보입니다.
정말 이상합니다. 모든 별이 우리를 가리키는 선 위에 있다는 사실은 은하의 조수와 관련이 있을 수 있지만 가장 밝은 별이 모두 은하단의 한 쪽에 있고 지금까지는 은하단에서 멀리 떨어져 있는 물리적 시나리오는 생각할 수 없습니다. 센터. 일반적으로 가장 무거운 별(가장 밝은 별)은 성단 중심을 향해 떨어집니다. 두 개 이상의 별이 성단 중심을 공전할 때 서로를 통과할 때마다 순 효과는 덜 무거운 별이 성단의 외곽으로 이동하고 더 무거운 별이 중심을 향해 떨어지는 것입니다. 이것은 ... 불리운다 동적 마찰 상당히 잘 알려진 프로세스입니다. 그래서 이것은 머리를 긁적입니다.
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이걸 보니 진짜인가 싶었다. 모든 밝은 별이 성단 가까이에 있는 것처럼 보이게 하는 데이터가 있을 수 있습니다!
이전 작업에서 나는 Gaia가 매우 밝은 별을 측정하는 데 어려움을 겪고 있음을 알게 되었습니다. 그들은 탐지기를 빛으로 가득 채우고 그들의 위치를 정확하게 측정하기 어렵게 만듭니다. 가장 밝은 플레이아드인 알키오네가 바로 그 한계에 있으므로 거리가 상당히 불확실할 것입니다. 그리고 실제로 실제 측정값과 오차 막대를 볼 때 Alcyone은 우리로부터 364광년에서 465광년 떨어져 있을 수 있습니다! 그것의 더 가능성이 클러스터의 가까운 쪽에 있지만 반대쪽에도 있을 수 있습니다.
그러나 다른 밝은 플레이아드(Atlas, Electra, Maia, Merope, Taygeta, Pleione 및 Asterope)는 모두 훨씬 낮은 불확실성을 가지며 실제로 거짓말을 하는 것처럼 보입니다. 이것 클러스터의 측면. 그래서 이것은 당신이 기대하는 것과 반대이며, 나는 그것에 대한 쉬운 대답을 가지고 있지 않습니다. Abramson과 나는 그것에 대해 길게 논의했지만 우리는 그것을 어떻게 해야 할지 확신이 서지 않습니다. 그는 심지어 자신의 블로그에 그것에 대해 썼습니다. . 데이터를 더 자세히 보거나 별이 서로 상호 작용하는 것에 대해 더 심층적으로 분석하면 이 퍼즐에 대한 몇 가지 해결책이 드러날 것입니다.
플레이아데스 성단은 가스와 먼지 구름을 뚫고 지나가면서 WISE 천문대에서 본 적외선에서 빛날 만큼 충분히 가열되었습니다. 신용 거래: NASA/JPL-Caltech/UCLA
아주 특이한 아이디어 하나: 아마도 가장 똑똑한 멤버는... 그렇지 않을 것입니다. 회원, 즉. 그 결과, 성단은 플레이아데스 성단에서 가장 밝은 별에 의해 밝혀진 가스와 먼지의 어두운 구름에 매우 가깝게 지나가고 있습니다. 클러스터 이미지에서 확인할 수 있습니다. 이것은 우연의 일치입니다. 클러스터와 가스의 움직임을 측정하면 서로 다른 방향으로 움직이고 있으므로 서로 관련이 없습니다. 그러나 가장 밝은 별들도 성단의 일부가 아니라 우연히 하늘에서 별 근처에 있는 것은 아닌지 의아해합니다.
이것은 나를 친다. 극도로 할 것 같지 않은. 그것들은 성단 자체와 거의 동일한 고유 운동(하늘을 가로지르는 움직임)을 가지므로 성단의 일부일 가능성이 매우 높습니다. 가장 밝은 별 중 일부는 전체 성단의 움직임에서 약간 벗어난 움직임을 가지지만(새 떼에서 한 두 마리의 새가 다른 것보다 조금 더 빠르거나 느리거나 약간 다른 방향으로 움직일 수 있는 것처럼) 그렇지 않습니다. 내가 '고발!' 중력적으로 상호 작용하는 별 무리에서 예상합니다. 일부는 잡아당겨서 다른 방향으로 당겨집니다. 우리가 거기에서 보는 것은 속도의 정규 분포일 수 있습니다.
그래서 당신은 그것을 가지고 있습니다. 이제 우리는 플레이아데스 중심까지의 거리를 알고 있는 것 같으며, 따라서 그것의 다른 속성을 훨씬 더 잘 규명할 수 있습니다... 그러나 몇 가지 꽤 흥미로운 미스터리가 남아 있습니다. 바라건대 이 연구와 추가 연구는 성단의 본질에 대한 더 깊은 물리적 통찰력으로 이어지며 가장 밝은 별이 우리에게 정렬되는 것처럼 보이는 이유도 설명할 것입니다. 왜 그런지 알고 싶습니다!
* 엄밀히 말하면 이 단어는 복수형이고 단수형은 플레이아드(Pleiad)이지만 집단이나 집합 명사로도 쓰이기 때문에 단수입니다. 그래서 아마도 플레이아데스는 얼마나 멀리 떨어져 있습니까? 처음 생각했던 것만큼 간단하지 않습니다. 적어도 문법적으로.
† 그는 그것들을 미국천문학회 연구노트 , 천문학자들은 흥미로운 연구 분야에 대한 간략한(1,000단어 미만) 기사를 빠르게 게시할 수 있습니다. 동료 평가가 아님을 알려드립니다. 본격적인 논문이라기 보다는 연구 발표라고 생각하시면 됩니다.