Một phương pháp mới để đo khoảng cách thiên văn lớn đang cung cấp cho các nhà nghiên cứu một thước đo vũ trụ để xác định chính xác các thiên hà ở xa như thế nào. Sau đó, chúng tôi đã đo khoảng cách trực tiếp, hình học đến thiên hà, không phụ thuộc vào các biến chứng và giả định vốn có trong các kỹ thuật khác. Phép đo nêu bật một phương pháp có giá trị có thể được sử dụng để xác định tốc độ giãn nở cục bộ của Vũ trụ, điều cần thiết trong hành trình tìm kiếm bản chất của Năng lượng tối, James Braatz, thuộc Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia (NRAO), người nói đã phát biểu hôm nay tại cuộc họp của Hiệp hội Thiên văn học Mỹ ở Pasadena, California.
Braatz và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng Mảng đường cơ sở rất dài (VLBA) và Kính viễn vọng ngân hàng xanh (GBT) của Quỹ khoa học quốc gia (GBT) và Kính viễn vọng vô tuyến Effelsberg của Viện phát xạ phóng xạ Max Planck (MP IfR) ở Đức để xác định rằng đó là một thiên hà được đặt tên là UGC 3789 cách Trái đất 160 triệu năm ánh sáng. Để làm điều này, họ đã đo chính xác cả kích thước tuyến tính và góc của một đĩa vật liệu quay quanh lỗ đen trung tâm thiên hà. Các phân tử nước trong đĩa đóng vai trò là mặt nạ để khuếch đại hoặc tăng cường sóng vô tuyến theo cách các tia laser khuếch đại sóng ánh sáng.
Quan sát là yếu tố chính của một nỗ lực chính để đo tốc độ giãn nở của Vũ trụ, được gọi là Hằng số Hubble, với độ chính xác được cải thiện rất nhiều. Nỗ lực đó, các nhà vũ trụ học nói, là cách tốt nhất để thu hẹp những lời giải thích có thể có về bản chất của Năng lượng tối. Phép đo mới rất quan trọng vì nó thể hiện kỹ thuật hình học một bước để đo khoảng cách tới các thiên hà đủ xa để suy ra tốc độ giãn nở của Vũ trụ, ông Braatz nói.
Năng lượng tối được phát hiện vào năm 1998 với quan sát rằng sự giãn nở của Vũ trụ đang tăng tốc. Nó cấu thành 70 phần trăm vật chất và năng lượng trong Vũ trụ, nhưng bản chất của nó vẫn chưa được biết đến. Xác định bản chất của nó là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong vật lý thiên văn.
Đo khoảng cách chính xác là một trong những vấn đề lâu đời nhất trong thiên văn học và việc áp dụng một kỹ thuật thiên văn vô tuyến tương đối mới cho vấn đề cũ này là rất quan trọng để giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của vật lý thiên văn thế kỷ 21, ông Mark Reid của Harvard- Trung tâm vật lý thiên văn Smithsonian (CfA).
Công trình trên UGC 3789 tuân theo phép đo mốc được thực hiện với VLBA năm 1999, trong đó khoảng cách tới thiên hà NGC 4258 - 23 triệu năm ánh sáng - được đo trực tiếp bằng cách quan sát các khối nước trong một đĩa vật liệu quay quanh lỗ đen trung tâm của nó. Phép đo đó cho phép tinh chỉnh các kỹ thuật đo khoảng cách gián tiếp khác bằng cách sử dụng các ngôi sao biến đổi như nến tiêu chuẩn.
Phép đo với UGC 3789 cho biết thêm một milepost mới gấp bảy lần so với NGC 4258, bản thân nó quá gần để đo trực tiếp Hubble Constant. Tốc độ NGC 4258 đang rút khỏi Dải Ngân hà có thể bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng địa phương. Cấm UGC 3789 đủ xa để tốc độ di chuyển ra khỏi Dải Ngân hà cho thấy rõ hơn sự mở rộng của Vũ trụ, Elizabeth cho biết thành viên nhóm nghiên cứu Elizabeth Humphreys của CfA.
Sau thành tựu với NGC 4258, các nhà thiên văn học đã sử dụng GBT có độ nhạy cao để tìm kiếm các thiên hà khác có mặt nạ phân tử nước tương tự trong các đĩa quay quanh các lỗ đen trung tâm của chúng. Sau khi tìm thấy các ứng cử viên, các nhà thiên văn học đã sử dụng VLBA và GBT cùng với kính viễn vọng Effelsberg để tạo ra hình ảnh của các đĩa và đo cấu trúc quay chi tiết của chúng, cần thiết cho các phép đo khoảng cách. Nỗ lực này đòi hỏi sự quan sát nhiều năm của từng thiên hà. UGC 3789 là thiên hà đầu tiên trong chương trình mang lại khoảng cách chính xác như vậy.
Thành viên nhóm Cheng-Yu Kuo của Đại học Virginia đã trình bày một hình ảnh của đĩa maser trong NGC 6323, một thiên hà thậm chí còn xa hơn UGC 3789. Đây là một bước để sử dụng thiên hà này để cung cấp một cột mốc vũ trụ có giá trị khác. Kuo Độ nhạy rất cao của các kính thiên văn cho phép tạo ra những hình ảnh như vậy của các thiên hà thậm chí vượt quá 300 triệu năm ánh sáng, Kuo nói.
Nguồn: AAS
