Для
точного определения расстояний нужна точная линейка. А чтобы
откалибровать линейку, нужен точный стандарт. Астрономы используют для
этих целей ряд типичных объектов – но одни из них, оказывается, не так
точны, как хотелось бы.
Среди ориентиров, которые в современной
астрономии используются в качестве стандартов для определения
космических расстояний, важное место занимают цефеиды, переменные
звезды, названные в честь первого открытого представителя этого класса,
Дельты Цефея. Эти желтые гиганты или даже сверхгиганты светят в
1000-100000 раз ярче Солнца и пульсируют, причем частота пульсации
довольно точно зависит от светимости. Звезда становится то больше,
холоднее и тусклее – то меньше, горячее и ярче, с периодом в промежутке
1-200 суток. И чем ярче звезда разгорается, тем медленней она
пульсирует.
Точная зависимость частоты пульсации цефеид от их
массы, открытая еще в начале ХХ в. американкой Генриеттой Ливитт, а
также распространенность и яркость этого типа звезд, позволяют
астрономам широко использовать их для определения расстояний во
Вселенной. Достаточно измерить частоту пульсации цефеиды, чтобы из нее
вывести «реальную» яркость этой звезды. А сравнив с ее видимой
максимальной яркостью – оценить и дистанцию до нее. Так можно оценить
расстояние, скажем, до галактики, в которой располагается подобная
звезда.
Однако новые детальные наблюдения, проведенные
орбитальным телескопом Spitzer, позволили астрофизику Массимо Маренго
(Massimo Marengo) заявить, что в подобные измерения расстояний могут
вмешиваться ранее неучтенные факторы, связанные с особенностями самих
цефеид. Это приводит к тому, что проведенные на основе таких данных
исследования оценивают расстояния не так точно, как считалось.
Рассматривая
ту же Дельту Цефея сверхчувствительными ИК-инструментами Spitzer,
ученые обнаружили ранее незамеченное газопылевое облако, окутывающее эту
звезду. Облако это деформировано, испытывая давление межзвездной среды,
сквозь которую пробирается звезда в своем движении, образуя область
ударной волны (как небольшая волна, вздымающаяся перед носом плывущего
по воде парохода). Зная скорость движения Дельты Цефея и размеры области
ударной волны, Маренго и его группа подсчитали, что звезда должна
терять массу – примерно по 2 тыс. тонн в секунду, в миллионы раз быстрее
Солнца – что, видимо, и порождает облако вокруг нее. Дальнейшие
наблюдения подтвердили, что по меньшей мере 25% известных цефеид имеют
подобные газопылевые скопления, видимые в ИК-диапазоне.
Это не
слишком радостные известия. Дело в том, что газопылевые облака,
естественно, приводят к тому, что видимая нам яркость цефеиды
оказывается ниже, чем должна быть в действительности. Получается, что
придется пересмотреть выкладки, полученные еще Генриеттой Ливитт – а
вместе с ними и многие установленные исходя из них величины. Несмотря на
это, не стоит сомневаться в том, что цефеиды останутся важнейшим
ориентиром для астрономов. И более того, благодаря сделанным уточнениям –
и использованию более мощных инструментов – измерения, сделанные с их
помощью, в будущем станут еще более аккуратными.
