15 年 2023 月 XNUMX 日 (Nanowerkニュース) 私たちのほとんどにとって、夜空にある無数の明るい点はすべて星のように見えます。しかし実際には、それらのスポットのいくつかは、実際には惑星、遠い太陽、さらには数十億光年離れたところにある銀河全体です。あなたが見ているものは、地球からどれだけ離れているかによって異なります。そのため、天体までの正確な距離を測定することは天文学者にとって非常に重要な目標であり、現在取り組んでいる最大の課題の XNUMX つです。
欧州宇宙機関 (ESA) が XNUMX 年前にガイア ミッションを開始したのは、これを念頭に置いてのことでした。ガイア衛星によって収集されたデータは、近宇宙への窓を開き、約 XNUMX 億の星の位置、地球からの距離、動きなどの天文学的な測定値を提供します。
欧州宇宙機関のガイア計画は、約 XNUMX 億の星に関する詳細な測定結果を提供し、宇宙についての理解を大幅に前進させました。
距離測定に視差を使用する EPFL の研究と、星地震学を使用するボローニャ大学の研究は、恒星の距離を計算する際の複雑さと精度向上の必要性を明らかにしています。
星の振動を分析して物理的特性を理解する星地震学は、ガイアの視差測定の精度を検証する上で重要な役割を果たしており、TESS や PLATO のような将来の宇宙ミッションの可能性を秘めています。
科学者は視差を使用して星までの距離を計算します。 （画像：ESA）
Gaia の大成功にもかかわらず、視差の測定は複雑であり、Gaia の視差が最大限の可能性を発揮するためには、チェックして修正する必要がある小さな系統的な影響が残っています。これは、EPFL とイタリアのボローニャ大学の科学者が、12,000 個以上の振動する赤色巨星* に対して実行された計算を通じて研究してきたことであり、これはこれまでで最大のサンプル サイズと最も正確な測定値です。
「衛星から報告された視差と、星地震学を使用して決定した同じ星の視差を比較することで、ガイアのバイアスを測定しました」と、アンダーソンの研究グループの科学者であり、今日の研究の筆頭著者であるサニヤ・カーンは述べています。 天文学と天体物理学 (「ケプラー、K3、TESSで観測されたクールジャイアントスターの星地震学を用いたガイアEDR2視差体系の調査」).
太陽のような星の内部で個々の音波がどのように伝播するかを示すアーティストの視点。表面層に沿って伝播するものもあれば、星の中心をまっすぐに通過するものもあります。 （画像：ESA）
主要な取り組み
リサーチ
EPFL では、リチャード アンダーソン教授が率いる標準キャンドルと距離の研究グループが現在の宇宙の膨張を測定することを目指しており、ガイアを貴重なツールとみなしています。 「ガイアは、その前任者であるESAヒッパルコス計画に比べて精度が大幅に向上したため、視差が測定される星の数を10,000倍に増やしました」と彼は言います。 現在、科学者は視差を利用して星までの距離を計算しています。この方法には、衛星の助けを借りて、宇宙におけるガイアの位置、太陽、および問題の星の間の三角測量の形式を通じて視差角を測定することが含まれます。星が遠くなるほど視差が小さくなるため、測定は難しくなります。
科学者は視差を使用して星までの距離を計算します。 （画像：ESA）
Gaia の大成功にもかかわらず、視差の測定は複雑であり、Gaia の視差が最大限の可能性を発揮するためには、チェックして修正する必要がある小さな系統的な影響が残っています。これは、EPFL とイタリアのボローニャ大学の科学者が、12,000 個以上の振動する赤色巨星* に対して実行された計算を通じて研究してきたことであり、これはこれまでで最大のサンプル サイズと最も正確な測定値です。
「衛星から報告された視差と、星地震学を使用して決定した同じ星の視差を比較することで、ガイアのバイアスを測定しました」と、アンダーソンの研究グループの科学者であり、今日の研究の筆頭著者であるサニヤ・カーンは述べています。 天文学と天体物理学 (「ケプラー、K3、TESSで観測されたクールジャイアントスターの星地震学を用いたガイアEDR2視差体系の調査」).
恒星地震
地質学者が地震を使用して地球の構造を研究するのと同じように、天文学者は星地震学、特に星の振動と振動を使用して、その物理的特性に関する情報を収集します。星の振動は光の強さの小さな変化として測定され、音波に変換されて、これらの振動の周波数スペクトルが生じます。 「周波数スペクトルによって星までの距離がわかり、星地震視差を得ることができます」とカーン氏は言います。 「私たちの研究では、膨大な数の星の『音楽』を聴きました。その中には15,000光年も離れたところにある星も含まれています。」 音を距離測定値に変換するために、研究チームは単純な事実から始めました。音波が空間を伝播する速度は、星の内部の温度と密度によって決まります。 「星の振動の周波数スペクトルを分析することで、楽器の大きさを音の種類で識別できるのと同じように、星の大きさを推定することができます。ビオロンとチェロのピッチの違いを考えてみましょう。 」とボローニャ大学物理天文学部の正教授であり、この研究のXNUMX人目の著者であるアンドレア・ミリオ氏は言う。
太陽のような星の内部で個々の音波がどのように伝播するかを示すアーティストの視点。表面層に沿って伝播するものもあれば、星の中心をまっすぐに通過するものもあります。 （画像：ESA）
高度な分析
このようにして星の大きさを計算した後、天文学者はその明るさを決定し、この数値を地球上で知覚される明るさと比較しました。彼らはこの情報を分光法から得られた温度と化学組成の読み取り値と組み合わせ、これらのデータを高度な分析に掛けて星までの距離を計算しました。最後に、天文学者たちは、衛星の測定の精度をチェックするために、このプロセスで得られた視差をガイアによって報告された視差と比較しました。 「星地震学は、ガイアの視差精度を全天、つまり低輝度星と高輝度星の両方でチェックできる唯一の方法です」とアンダーソン氏は言います。そして、カーン氏が概説するように、この分野の未来は明るいです。 「系外惑星の検出と調査を目的とした TESS や PLATO のような今後の宇宙ミッションでは、星地震学が採用され、ますます広い空の領域にわたって必要なデータセットが提供されることになります。したがって、私たちと同様の方法は、ガイアの視差測定を改善する上で重要な役割を果たし、宇宙における私たちの位置を正確に特定するのに役立ち、天文学と天体物理学の多くのサブ分野に利益をもたらすでしょう。」- SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
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- 情報源： https://www.nanowerk.com/news2/space/newsid=64268.php
