M31 và M33 là hai trong số các thiên hà xoắn ốc gần nhất và có thể tạo cơ sở để xác định khoảng cách đến các thiên hà xoắn ốc xa hơn và hạn chế tốc độ mở rộng của Vũ trụ (hằng số Hubble). Do đó, mức độ phù hợp và tầm quan trọng của một số nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu cận hồng ngoại để thiết lập khoảng cách vững chắc cho M31 (Andromeda) và M33 (Tam giác) (ví dụ, Gieren et al. 2013), và nhằm mục đích giảm các bất ổn hiện có gắn với các tham số cơ bản cho những thiên hà đó Thật vậy, khoảng cách đáng tin cậy đối với M31 và M33 đặc biệt quan trọng đối với ước tính hằng số Hubble mới từ vệ tinh Planck, được bù tương đối với một số kết quả khác, và sự khác biệt đó cản trở nỗ lực xác định bản chất của năng lượng tối (lực bí ẩn được lý thuyết hóa như gây ra sự mở rộng tăng tốc của vũ trụ).
Gieren và cộng sự. nhận xét rằng, người Vikingmột số xác định khoảng cách mới đối với M33 Nên trải qua một khoảng cách lớn đáng ngạc nhiên, đó là một nguyên nhân của mối quan tâm nghiêm trọng. Là thiên hà xoắn ốc gần thứ hai, việc xác định chính xác khoảng cách [M33,] là một bước quan trọng trong quá trình xây dựng thang khoảng cách vũ trụ. Liên quan đến M31, Riess et al. Năm 2012 cũng nhận xét rằngM31, tương tự gần nhất của Dải ngân hà, từ lâu đã cung cấp manh mối quan trọng để hiểu quy mô của Vũ trụ.“
Gieren và Riess et al. khoảng cách dựa trên các quan sát cận hồng ngoại, rất phù hợp vì bức xạ từ phần phổ điện từ đó kém nhạy hơn dữ liệu quang học đối với sự hấp thụ của bụi nằm dọc theo đường ngắm của chúng ta (xem hình bên dưới). Kế toán đúng đắn cho tác động của bụi là một vấn đề chính trong công việc quy mô khoảng cách vũ trụ, vì nó làm cho các mục tiêu xuất hiện mờ hơn. Cúccác giả định khác nhau về [che khuất bụi] là một nguồn chính cho sự khác biệt giữa các xác định khoảng cách khác nhau cho M33.Già ghi chú Gieren và cộng sự, và điều tương tự cũng đúng với khoảng cách đến M31 (xem Riess et al.).
Gieren và Riess et al. khoảng cách đến M33 và M31, tương ứng, được suy ra từ các quan sát của Cepheids. Cepheids là một lớp các ngôi sao biến đổi thể hiện các biến đổi độ sáng định kỳ (chúng dao động triệt để). Cepheids có thể được sử dụng làm chỉ số khoảng cách vì thời gian xung và độ sáng trung bình của chúng có tương quan với nhau. Mối quan hệ đó được phát hiện bởi Henrietta Leavitt vào đầu những năm 1900. Một mối quan hệ độ sáng-thời gian giả có nguồn gốc từ M31 Cepheids được trình bày dưới đây.
Gieren và cộng sự. quan sát 26 Cepheids trong M33 và thiết lập khoảng cách ~ 2.740.000 lightyears. Nhóm nghiên cứu cho biết thêm,Là nghiên cứu Cepheid cận hồng ngoại hiện đại đầu tiên [của] M33 kể từ khi cách đây khoảng 30 năm, chúng tôi coi công việc này là quá hạn dàiCác nhà thiên văn học của người Viking thường trích dẫn khoảng cách đến các vật thể trong ánh sáng, trong đó xác định thời gian cần thiết để ánh sáng phát ra từ nguồn để đến được người quan sát. Mặc dù tốc độ (hữu hạn) của ánh sáng là 300.000.000 m / s, các tia phải đi qua khoảng cách thiên văn học. Nhìn vào không gian tạo cho người ta cơ hội duy nhất để quay ngược thời gian.
Khoảng cách đến M33 được hiển thị dưới đây truyền đạt những điểm tinh túy trong quá trình phát triển kiến thức của loài người. Sự phân tán gần những năm 1920 bắt nguồn một phần từ một cuộc tranh luận liên quan đến việc liệu Dải Ngân hà và Vũ trụ có đồng nghĩa với nhau hay không. Nói cách khác, các thiên hà có tồn tại ngoài Dải Ngân hà không? Chủ đề này được bất tử trong cuộc tranh luận lớn nổi tiếng (1920) với H. Shapley và H. Curtis (sau này lập luận cho một thang đo ngoài phạm vi). Sự bù đắp giữa dữ liệu trước năm 1930 và sau năm 1980 một phần từ sự gia tăng gần gấp hai lần trong thang đo khoảng cách vũ trụ được công nhận vào khoảng năm 1950 (xem thêm Lễ 2000). Một điều hiển nhiên nữa là sự phân tán liên quan đến khoảng cách sau năm 1980, chỉ đơn thuần củng cố tầm quan trọng của các ước tính khoảng cách chính xác cao mới.
Riess et al. thu được dữ liệu cho khoảng 70 Cepheids và xác định khoảng cách cho M31 là ~ 2.450.000 ánh sáng. Loại thứ hai được chứng thực bởi một nghiên cứu mới của Tương phản Ramos et al. 2013 (d ~ 2.540.000 ly), có ước tính khoảng cách dựa trên dữ liệu của các ngôi sao trong cụm sao cầu M31.
Các thiết bị và kính viễn vọng hàng đầu là cần thiết để có được các phép đo đáng tin cậy của các ngôi sao trong các thiên hà cách xa gần 3.000.000 triệu ánh sáng. Gieren và cộng sự. sử dụng thiết bị Kính thiên văn rất lớn (Yepun) dài 8.2 m được hiển thị bên dưới, trong khi Riess và Tương phản Ramos et al. phân tích các quan sát từ Kính viễn vọng Không gian Hubble. Riess et al. đã thu được hình ảnh của M31 thông qua Camera 3 trường rộng mới, thay thế cho Camera 2 trường rộng và hành tinh 2Máy ảnh đã lưu HubbleSọ) trong nhiệm vụ phục vụ nổi tiếng năm 2009.
Các kết quả mới đánh dấu đỉnh cao của một nỗ lực có giá trị trong một thế kỷ, nhằm mục đích đảm bảo khoảng cách chính xác cho người thân xoắn ốc địa phương Galaxy của chúng tôi (M31 và M33). Tuy nhiên, phần bù giữa Planck và các xác định dựa trên Cepheid / SN nhất định của hằng số Hubble yêu cầu nghiên cứu tiếp tục để xác định độ không đảm bảo liên quan đến các phương pháp.
Gieren et al. kết quả đã được chấp nhận để công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn (ApJ), và một bản in sẵn có trên arXiv. Cả Riess và Tương phản Ramos et al. nghiên cứu được công bố tương tự trong ApJ. Người đọc quan tâm mong muốn thông tin bổ sung về thang đo khoảng cách vũ trụ và Cepheids sẽ tìm thấy các tài nguyên sau đây thích hợp: bài viết của AAVSO về Delta Cephei (tên gọi của lớp biến Cepheid), Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012, Fern 1969, Cơ sở dữ liệu ngoài vũ trụ của NASA / IPAC, Ngôi sao của Leavitt của G. Johnson: Câu chuyện chưa được kể về người phụ nữ đã khám phá ra cách đo vũ trụ, D. Fernie sắp đặt vũ trụ: Các nhà thiên văn học và khám phá của họ, Thang đo khoảng cách Cepheid của Nick Allen : Lịch sử, Cepheids cổ điển của D. Turner sau 228 năm nghiên cứu, J. Percy hiểu về các ngôi sao biến đổi.
