恒星之歌怎样能帮助完美盖亚的我们的银河系的扫荡映射

(2023-12-16 16:40:54)

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杂谈

恒星之歌怎样能帮助完美盖亚的我们的银河系的扫荡映射

By Robert Lea

2023/12/16

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“我们聆听了一个广大数量恒星的'音乐'------它们中的一些15000光年远！”

显示声波涟漪过一颗恒星的描画。(Image credit: ESA)

天文学家已经开发了一种通过聆听集体的起一个不同宇宙乐器的巨大管弦乐队作用被振动的恒星演奏的 “音乐”的频率测量宇宙距离的新方法。

这些结果可以帮助欧洲航天局（ESA）的卫星盖亚更好测量大约20亿颗恒星的位置以及它们的到地球的距离和运动，同时构建一个精确的三维的银河系的映射。

科学家典型的用一个叫视差的过程，在一个天体的位置中当从两个不同位置观察时表观的移变来测量到不同恒星的距离。他们测量恒星本身的角度，然后用盖亚在太空中的位置尝试来三角测量。然而，问题是一颗恒星越远，视差是的表观位移就越小。视差位移越小，就越有可能溜进微小的系统误差，潜在的在测量中创造偏差。

包括来自洛桑联邦理工学院（EPFL）和博洛尼亚大学（University of Bologna）的科学家的一组研究人员一直工作在消除这些错误上。简而言之，他们开发了12000多颗振荡的红巨星的从来最精确的观测。

洛桑联邦理工学院标准蜡烛和距离小组的研究员萨尼亚汗在一份声明中说， “我们通过比较由卫星报告的视差与我们决定的用星震学的同一恒星的视差测量了盖亚偏差”。

什么正在动摇盖亚？

该团队的恒星振荡的分析被称为“星震学”，类似于地质学家怎样通过跟踪地震中的模式调查地球结构。

汗及其同事用了他们的样本恒星的振动和振荡，这通过将它们转变为声波能被视为在光强度中的微小变化。反过来，他们能够来检测与声音频谱相关联的一个光谱。然后，这些恒星声音频率是可能来转换成距离的。

汗说， “频谱让我们确定一颗恒星有多远，使我们能够获得星震学视差，在我们的研究中，我们聆听了一个广大量恒星的'音乐'------它们中的一些15000光年远！”

声音的范围也告诉了团队更多关于他们样本中的恒星的，帮助他们挑选出在这个天体管弦乐队中的宇宙乐器。

研究作者之一、博洛尼亚大学物理与天文学系的科学家安德里亚·米格里奥（Andrea Miglio）在声明中说，“通过分析恒星振荡的频谱，我们能估计一颗恒星的大小，就像你能通过它弄出的声音来识别乐器的大小一样------想想一个小提琴和大提琴之间的音调中的差”。

一旦研究小组用这种方法来计算一颗恒星的大小，它的亮度也可以被计算。这种亮度可以进一步与因我们站在这里地球上恒星出现多亮比较。这个信息被与显示这颗恒星的温度和化学成分的观测相结合来计算最终距离。

然后，该计算的距离被用于确定视差，该视差可以相对由盖亚在它的数据收集过程中获得的视差被检查。这就像一个大规模检查欧空局使命测量精度一样。

洛桑联邦理工学院标准蜡烛和距离研究小组负责人理查德·安德森（Richard Anderson）在声明中说，“盖亚增加了一个它们的视差被测量的恒星数量10000的因素，这要归功于一个在它的前身欧空局西帕尔科斯（Hipparcos）使命上的精度中的大规模增益，星震学是我们能检查盖亚的跨整个天空的视差精度的唯一方法------也就是说对低强度和高强度恒星”。