点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距
首页> 光明科普云> 天文前沿 > 正文

我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距

来源:光明网2023-06-22 10:03

  光明网讯(记者宋雅娟)6月20日,国际学术期刊《自然·天文》在线发表了中国科学院国家天文台陈孝钿副研究员领衔完成的一项重要成果。研究团队发现双周期的天琴座RR型变星是最好的标准烛光,利用它的两个周期来测量星系距离不再需要元素丰度的信息,这使得星系批量高精度测距得以实现。

  一百年前,美国天文学家爱德文·哈勃测量了第一个河外星系仙女座大星云的距离,从而确定了河外星系的存在,开创了星系天文学的研究。随着技术的发展,天文学家已经能测量数百亿光年之外的遥远星系的距离,我们也知道了银河系只是浩瀚宇宙中的一粒星尘。当前,天文学家关注的是如何更准地获得一颗恒星、一个星系、甚至整个宇宙的距离。

我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距

标准烛光艺术图

  当我们仰望星空,星星是如此遥远,测量它们的距离通常需要使用量天尺,即标准烛光。标准烛光就像一盏已知功率的灯,它的内在亮度是一致的,当我们离它越远,就会感觉它越暗。我们观测到标准烛光的亮度随距离的平方降低(图1)。恒星中有两种常用的标准烛光:年轻(千万年)的造父变星和年老(百亿年)的天琴座RR型变星。它们的内在亮度分别是太阳的上万倍和一百倍。

  我们如何知道这两类恒星的内在亮度呢?这类恒星的亮度是随时间周期性变化的,并且周期与内在亮度之间存在着线性的周光关系。利用周光关系,我们自然就可以得到这两类恒星的内在亮度,然后通过内在亮度与观测亮度的比较计算出距离。

  使用这种方法可以得到一个误差为5-10%的天体距离,但如果想得到更准的距离,则需要判断标准烛光是否足够标准。天文学家发现,恒星的内在亮度会受元素丰度的影响,也就是说,拥有不同重元素的恒星具有不同的内在亮度。

我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距

本星系群的三维艺术图

  因为这个问题,当我们想继续减小天体距离的误差时,就需要测量这些标准烛光的元素丰度。元素丰度的测量成本较高,依靠光谱测量。我国的郭守敬望远镜已经获得了数千万条光谱,是世界上最大的光谱库之一。然而,有光谱测量的天体仍然只是冰山一角。目前只有不到5个河外天体的距离误差小于2%。

  陈孝钿研究团队利用我国郭守敬望远镜等数据,首次发现了双周期天琴座RR型变星的多个周期与金属丰度之间的线性关系,进而建立了双周期天琴座RR型变星的周光关系。基于该周光关系,星系的距离误差可以优化到1-2%。

  我国空间站巡天望远镜将在未来两年内升空,它将能发现近百个近邻星系中的双周期天琴座RR型变星。利用该成果的方法,高距离精度的星系样本将扩大20倍。届时,我们有望看到一张精细的本星系群的三维直观图象(图2),并能得到一个误差在1%的哈勃常数。

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 法国青年与贵州“村超”“双向奔赴”

  • 我国优质牧草种质资源完成首次太空舱外暴露实验

独家策划

推荐阅读
图像识别、智能助手、虚拟人、文生视频……技术的发展和创新让人们进一步向智能时代迈进。该系统可以为“3D+AI”研究提供真实、精细的高质量三维数据,解决目前该研究领域高精度三维数据不足的问题,为AI模型生成更高质量的视频提供实时、高精度、高分辨率的数据支撑。
2024-05-08 10:38
外科医生近日将一个大鼠胚胎的肾脏组织移植到另一个大鼠胚胎中。在出生前移植一个器官,可以使其和胚胎一起生长发育,这样器官在胚胎出生时就能发挥作用,并降低排异反应风险。
2024-05-08 10:37
近日,爱因斯坦探针(EP)卫星任务发布了首批在轨科学探测图像。袁为民安排他担任“项目经理”,任务是完成2022年由中国科学院力学研究所抓总研制的“力箭一号”火箭发射的“龙虾眼X射线成像仪”(LEIA)试验。
2024-05-08 10:35
目前,提高铝合金耐热性能的途径主要有两个:一是提升析出相的热稳定性;二是引入高稳定性的陶瓷相纳米颗粒。为此,何春年团队提出并通过“界面置换”分散策略,制备了5纳米级氧化物弥散强化铝合金。
2024-05-08 10:30
中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员刘兴国团队与合作者,首次发现线粒体可使用细胞质标准密码翻译第14个功能蛋白,打破了传统观点认为的线粒体基因只翻译13个蛋白的定律。教科书上写明哺乳动物的线粒体基因组包含37个基因,其中13个编码信使核糖核酸翻译为蛋白质、22个编码转运核糖核酸、2个编码核糖体核糖核酸。
2024-05-08 10:28
如果未来人类想在火星上生活,可能需在驻地种植作物。实验结果显示,与在同一地块只种植一种作物的单作相比,间作的番茄产量显著提高,但胡萝卜产量却明显降低,豌豆的产量则没有太大不同。
2024-05-07 10:08
乌鸦、黑猩猩、大象和其他许多鸟类与哺乳动物的行为方式表明它们可能有“意识”。该宣言指出,对于可能有意识体验的动物而言,人类在影响它们的决策中忽视这种可能性是不负责任的表现。
2024-05-07 10:07
世界经济论坛官网近日报道指出,为让人工智能(AI)发挥其变革潜力、提高生产力水平及社会福祉,人类必须确保它可持续地发展。这一愿景面临的核心难题在于,随着算力和性能的不断提升,能耗也在快速增长。
2024-05-07 10:04
5月6日,中国科学技术大学研究团队在京发布新成果。他们将自主研发的“光子盒”排布成阵列,在国际上首次实现了基于光子的分数量子反常霍尔态,为物理学家创造出一种研究分数量子霍尔效应的新平台。
2024-05-07 10:03
作为一种新的经济业态,低空经济具有高科技主导、高效能运营和高质量发展等新质生产力的核心特征,具有广阔的发展前景,是我国抢占发展机遇、推动高质量发展、建立现代化产业体系的重要布局。
2024-05-07 09:59
为基于任意子的量子信息处理迈出了重要一步。
2024-05-06 18:11
近日,全球精度最高的月球地质图集由中国科学院在京正式发布,图集囊括月球地形地貌、地质构造、岩石类型和演化历史,是探月工程取得的重大阶段性成果。与阿波罗计划时期的月球地质图相比,
2024-05-06 07:45
前不久,南开大学中国式现代化乡村工作站首期站长培训班举办,来自全国各省份的132名乡村工作站站长参加培训,取得了良好效果。南开大学中国式现代化乡村工作站于去年启动建设,
2024-05-06 07:45
锻炼对身体有益似乎已是公认常识,但这其实是一个笼统的认知,人们对其分子层面的奥秘还不甚了解。
2024-05-06 09:30
农业主导品种主推技术已持续推介发布20年,是农业科技推广标志性工作之一。
2024-05-06 09:30
研究发现,血管舒张能力受损可能会增加患动脉粥样硬化的风险,进而增加心脏病发作和中风的风险。
2024-05-06 09:30
近年来,国产科幻影视剧《流浪地球2》和《三体》火热“出圈”,获得全球关注。
2024-04-30 03:05
酚醛树脂是人类历史上第一种人工合成塑料,自诞生以来已经历了一个世纪。
2024-04-30 03:05
近日,云南农业大学盛军、田洋教授课题组突破核桃油抗氧化难题,研发出替代植脂末的核桃植物基奶粉,并实现成果转化和应用,相关研究成果在国际期刊《食品工程学报》发表。
2024-04-30 03:05
有一个名字,总是让人心生自豪——广袤大地纵横驰骋,“流动的中国”以最直观的方式,将“中国速度”呈现给世界。
2024-04-30 03:05
加载更多