M31 dan M33 adalah dua galaksi spiral terdekat, dan dapat membentuk dasar untuk menentukan jarak ke galaksi spiral yang lebih jauh dan membatasi laju ekspansi Semesta (konstanta Hubble). Oleh karena itu relevansi dan pentingnya beberapa studi baru yang menggunakan data inframerah-dekat untuk menetapkan jarak padat untuk M31 (Andromeda) dan M33 (Triangulum) (misalnya, Gieren et al. 2013), dan bertujuan untuk mengurangi ketidakpastian yang ada terkait dengan parameter fundamental untuk galaksi-galaksi itu. Memang, jarak yang dapat diandalkan untuk M31 dan M33 sangat penting mengingat perkiraan konstan Hubble baru dari satelit Planck, yang diimbangi relatif terhadap hasil tertentu lainnya, dan perbedaan itu menghalangi upaya untuk memastikan sifat energi gelap (gaya misterius berteori menyebabkan ekspansi dipercepat Alam Semesta).
Gieren et al. berkomentar bahwa, "sejumlah penentuan jarak baru ke M33 ... span interval mengejutkan besar ... yang merupakan penyebab keprihatinan serius. Sebagai galaksi spiral terdekat kedua, penentuan akurat jarak [M33] adalah langkah penting dalam proses membangun tangga jarak kosmik. " Mengenai M31, Riess et al. 2012 juga mengatakan bahwa “M31, analog terdekat dari Galaksi Bima Sakti, telah lama memberikan petunjuk penting untuk memahami skala Semesta.“
Gieren dan Riess et al yang baru. jarak didasarkan pada pengamatan dekat-inframerah, yang relevan karena radiasi dari bagian spektrum elektromagnetik kurang sensitif dibandingkan data optik untuk penyerapan oleh debu yang terletak di sepanjang garis pandang kita (lihat gambar di bawah). Memperhitungkan dampak debu dengan benar adalah masalah utama dalam pekerjaan skala jarak kosmik, karena menyebabkan target tampak lebih redup. “asumsi berbeda tentang [pengaburan debu] adalah sumber utama untuk perbedaan di antara berbagai penentuan jarak untuk M33.”Catat Gieren et al., Dan hal yang sama berlaku untuk jarak ke M31 (lihat Riess et al.).
The Gieren dan Riess et al. jarak ke M33 dan M31, masing-masing, disimpulkan dari pengamatan Cepheids. Cepheids adalah kelas bintang variabel yang menunjukkan variasi kecerahan periodik (mereka berdenyut secara radial). Cepheids dapat digunakan sebagai indikator jarak karena periode pulsasi dan luminositas rata-rata berkorelasi. Hubungan itu ditemukan oleh Henrietta Leavitt pada awal 1900-an. Hubungan periode-luminositas semu yang diturunkan untuk M31 Cepheids disajikan di bawah ini.
Gieren et al. mengamati 26 Cepheids di M33 dan membentuk jarak ~ 2.740.000 tahun cahaya. Tim menambahkan bahwa, “Sebagai studi Cepheid inframerah-dekat modern pertama dari M33 sejak ... sekitar 30 tahun ... kami menganggap pekerjaan ini sebagai lama tertunda ...”Para astronom sering mengutip jarak ke benda-benda dalam tahun cahaya, yang mendefinisikan waktu yang diperlukan untuk cahaya yang dipancarkan dari sumber untuk mencapai pengamat. Meskipun kecepatan cahaya (terbatas) adalah 300.000.000 m / s, sinar harus melintasi jarak "astronomi". Menatap ruang memberi satu peluang unik untuk mengintip ke masa lalu.
Jarak ke M33 yang ditunjukkan di bawah ini menyampaikan poin mani dalam evolusi pengetahuan umat manusia. Pencar di dekat 1920-an sebagian berasal dari perdebatan tentang apakah Bima Sakti dan Semesta adalah sama. Dengan kata lain, apakah galaksi ada di luar Bimasakti? Topik ini diabadikan dalam debat besar terkenal (1920) yang menampilkan H. Shapley dan H. Curtis (yang terakhir berpendapat untuk skala ekstragalaktik). Offset antara data pra-1930 dan pasca-1980 sebagian merupakan hasil dari peningkatan hampir dua kali lipat dalam skala jarak kosmik yang dikenal sekitar 1950 (lihat juga Feast 2000). Juga terbukti adalah sebaran yang terkait dengan jarak pasca-1980, yang hanya memperkuat pentingnya perkiraan jarak presisi baru.
Riess et al. memperoleh data untuk sekitar 70 Cepheids dan menentukan jarak untuk M31 ~ 2.450.000 tahun cahaya. Yang terakhir dikuatkan oleh penelitian baru oleh Contreras Ramos et al. 2013 (d ~ 2.540.000 ly), yang perkiraan jaraknya bergantung pada data untuk bintang-bintang dalam gugus bola M31.
Diperlukan instrumen dan teleskop kelas atas untuk mendapatkan pengukuran bintang yang andal di galaksi yang berjarak hampir 3.000.000 juta tahun cahaya. Gieren et al. menggunakan instrumen Very Large Telescope (Yepun) 8,2 m yang ditunjukkan di bawah ini, sementara Riess dan Contreras Ramos et al. menganalisis pengamatan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble. Riess et al. memperoleh gambar M31 melalui Wide-field Camera 3 yang baru, yang menggantikan Wide-field dan Planetary Camera 2 (“Kamera Yang Menyimpan Hubble“) Selama misi pelayanan 2009 yang terkenal.
Hasil baru menandai puncak dari upaya seabad seharga yang bertujuan mengamankan jarak yang tepat untuk kerabat spiral lokal Galaxy kita (M31 dan M33). Namun, penyeimbangan antara Planck dan penentuan berdasarkan Cepheid / SN tertentu dari konstanta Hubble menuntut agar penelitian terus dilakukan untuk mengidentifikasi ketidakpastian yang terkait dengan metode tersebut.
The Gieren et al. temuan telah diterima untuk dipublikasikan di Astrophysical Journal (ApJ), dan cetakan tersedia di arXiv. Baik Riess dan Contreras Ramos et al. studi juga diterbitkan di ApJ. Pembaca yang tertarik menginginkan informasi tambahan tentang skala jarak kosmik dan Cepheids akan menemukan sumber daya berikut yang sesuai: artikel AAVSO tentang Delta Cephei (senama untuk kelas variabel Cepheid), Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012, Fernie 1969, NASA / IPAC Extragalactic Database, G. Johnson's Miss Leavitt's Stars: The Untold Story of the Woman yang Ditemukan Bagaimana Mengukur Alam Semesta, D. Fernie Mengatur Pelayaran untuk Alam Semesta: Astronom dan Temuannya, Nick Allen's The Cepheid Scale Scale : A History, D. Cepheids Klasik Turner Setelah 228 Tahun Belajar, J. Percy Understanding Variable Stars.
