這篇研究發表在2010年11月25日出版的「自然」（Nature）期刊。天文學家Grzegorz Pietrzyński等人，使用歐南天文台（ESO）位在智利La Silla天文台的3.6 米望遠鏡，加上HARPS光譜儀（High Accuracy Radial Velocity for Planetary Searches，高精度徑向速度行星搜尋光譜儀），以前所未有的精確度測量造父變星質量，長久以來兩種關於造父變星質量的不同理論終於立分高下。
造父變星是演化末期不穩定的恆星，大小和亮度都遠超過太陽。它們以幾天至幾個月的週期，規律的膨脹收縮。造父變星特別之處是有很準確的週光關係：比較亮的星週期較長，比較暗的星週期較短；因此一直被當作是測量附近星系距離的標準燭光。
造父變星雖然重要，但我們卻對它所知甚少。從1960年代至今，對造父變星質量的估計就充滿矛盾：根據恆星脈動理論所預測的質量，要比恆星演化理論預測的還要少了20–30%。
為了解開這懸宕已久的謎題，天文學家得要找到食雙星中包含造父變星的天體。食雙星的亮度會有週期性的變化：當其中一顆星繞到另外一顆星的前面時，亮度會降低，繞到後面時亮度又會再降低一次。藉由食雙星，天文學家才能準確的量測恆星質量。可惜不管是造父變星或是食雙星都並不那麼常見，同時兼具兩者的機會更少，至少目前為止在銀河系都尚未發現這樣罕見的組合。
研究團隊很幸運地在大麥哲倫星系找到了這樣的組合OGLE-LMC-CEP0227，其中一顆造父變星的脈動週期是3.8天，另一顆星則較大且低溫，兩顆星以310天的週期互繞，他們利用HARPS及其它的光譜儀，測量了兩顆星相對於地球靠近又遠離的運動，和造父變星表面膨脹收縮的運動。
這些完整且詳細的資料，讓天文學家可以非常準確地決定這兩顆星的的軌道速度、大小，及質量。根據觀測資料計算出的造父變星質量，相當符合恆星脈動理論所預測的，相差僅約1%。而恆星演化理論所預測的質量太大，與實際狀況相差甚遠。
除了準確的估計造父變星的質量，研究團隊還希望能找到更多這樣的天體，便能將大麥哲倫星系的距離誤差降至1%以下，這對宇宙量天尺來說會是一大進展。
Editor: Seline
新聞來源：ESO
http://www.eso.org/public/news/eso1046/
沒有留言:
張貼留言