Kitt Peak. Pie Town.
Was haben diese Orte gemeinsam? Sie beherbergen jeweils eines von 10 Riesenteleskopen im Very Large Baseline Array, einer kontinentübergreifenden Sammlung von Teleskopen, die ihre optischen Muskeln spielen lassen und präziser als jedes andere Teleskop der Welt in den Weltraum vordringen.
Und heute, auf der 177. Jahrestagung der American Association for the Advancement of Science in Washington, DC, kündigten VLBA-Forscher eine erstaunliche Leistung an: Sie haben die VLBA verwendet, um mit erstaunlicher Genauigkeit dreimal so weit in das Universum zu blicken wie Sie hatten erst vor zwei Jahren. Neue Messungen mit dem VLBA haben eine Galaxie namens NGC 6264 (Koordinaten unten) in einer Entfernung von 450 Millionen Lichtjahren von der Erde mit einer Unsicherheit von nicht mehr als 9 Prozent platziert. Dies ist die weiteste Entfernung, die jemals direkt gemessen wurde, und übertrifft 2009 eine Messung von 160 Millionen Lichtjahren zu einer anderen Galaxie.
Bisher wurden Entfernungen außerhalb unserer eigenen Galaxie durch indirekte Methoden geschätzt. James Braatz vom National Radio Astronomy Observatory bemerkte jedoch, dass die direkte Sehkraft des VLBA die Notwendigkeit von Annahmen zunichte macht.
Der VLBA bietet die größte Fähigkeit, feine Details, die als Auflösungsvermögen bezeichnet werden, von jedem Teleskop auf der Welt zu sehen. Es kann Bilder produzieren, die hunderte Male detaillierter sind als die des Hubble-Weltraumteleskops, mit einer Leistung, die dem Sitzen in New York und dem Lesen einer Zeitung in Los Angeles entspricht. Zu den VLBA-Standorten gehören Kitt Peak, Arizona; Los Alamos und Pie Town, New Mexico; St. Croix auf den Jungferninseln, Mauna Kea, Hawaii; Brewster, Washington; Fort Davis, Texas; Hancock, New Hampshire; North Liberty, Iowa; und Owens Valley in Kalifornien. Klar, ich könnte Bilder von den Scopes in Hawaii oder den Jungferninseln hinzufügen. Aber Pie Town beherbergt nicht nur das Very Large Array, sondern auch zwei unterhaltsame Restaurants (das Daily Pie und das Pie-O-Neer) mit wirklich erstaunlichem Kuchen. Und ein jährliches Kuchenessenfestival. So gewinnt es:
Die Verdreifachung des sichtbaren „Maßstabs“ in den Weltraum wirkt sich positiv auf zahlreiche Bereiche der Astrophysik aus, einschließlich der Bestimmung der Natur der dunklen Energie, die 70 Prozent des Universums ausmacht. Die VLBA zeichnet auch die Karte der Milchstraße neu und ist bereit, verlockende neue Informationen über extrasolare Planeten zu liefern, betont die NRAO.
Die Feinabstimmung der Messung immer größerer Entfernungen ist für die Bestimmung der Expansionsrate des Universums von entscheidender Bedeutung. Dies hilft Theoretikern, mögliche Erklärungen für die Natur der Dunklen Energie einzugrenzen. Verschiedene Modelle der Dunklen Energie sagen unterschiedliche Werte für die Expansionsrate voraus, die als Hubble-Konstante bekannt ist.
"Um das Problem der Dunklen Energie zu lösen, muss die Präzision der kosmischen Entfernungsmessungen verbessert werden. Wir arbeiten daran, unsere Beobachtungen zu verfeinern und unsere Methoden auf weitere Galaxien auszudehnen", sagte Braatz. Das Messen weiter entfernter Galaxien ist von entscheidender Bedeutung, denn je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto mehr ist ihre Bewegung eher auf die Ausdehnung des Universums als auf zufällige Bewegungen zurückzuführen.
Was die Karte unserer eigenen Galaxie betrifft, so verbessern sich die direkten VLBA-Messungen gegenüber früheren Schätzungen um den Faktor zwei. Die klareren Beobachtungen haben bereits gezeigt, dass die Milchstraße vier Spiralarme hat, nicht zwei, wie zuvor angenommen.
Mark Reid vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics führte eine frühere VLBA-Studie durch, aus der hervorgeht, dass sich die Milchstraße auch schneller dreht als bisher angenommen - und dass sie so massiv ist wie Andromeda.
Reids Team beobachtet nun die Andromeda-Galaxie in einem Langzeitprojekt, um die Richtung und Geschwindigkeit ihrer Bewegung durch den Weltraum zu bestimmen. „Die Standardvorhersage ist, dass die Milchstraße und Andromeda in einigen Milliarden Jahren kollidieren werden. Indem wir die tatsächliche Bewegung von Andromeda messen, können wir viel genauer bestimmen, ob und wann dies geschehen wird “, sagte Reid.
Die VLBA wird auch für eine langfristige, empfindliche Suche nach 30 Sternen verwendet, um den subtilen Gravitationsschlepper zu finden, der umlaufende Planeten enthüllt. Das 2007 gestartete Vierjahresprogramm steht kurz vor dem Abschluss. Das Projekt verwendet die VLBA zusammen mit dem Green Bank Telescope von NRAO in West Virginia, der größten voll lenkbaren Antenne der Welt. Frühe Ergebnisse haben Gefährten von der Größe brauner Zwerge für drei der Sterne ausgeschlossen, und die Astronomen analysieren ihre Daten, während die Beobachtungen fortgesetzt werden.
Laufende Upgrades in Elektronik und Computer haben die Fähigkeiten des VLBA verbessert. Mit Verbesserungen, die kurz vor dem Abschluss stehen, wird die VLBA bis zu 5.000-mal leistungsfähiger als ein wissenschaftliches Werkzeug sein als die ursprüngliche VLBA von 1993.
NGC 6264-Koordinaten von DOCdb: 16 h 57 m 16,08 s s; + 27 ° 50 '58, 9 ''
Quelle: Eine Pressemitteilung des National Radio Astronomy Observatory über die American Astronomical Society (AAS). Nicht zu verwechseln mit der American Association for the Advancement of Science (AAAS), die jetzt ihr jährliches Treffen in Washington, DC, abhält - und wo die VLBA-Ergebnisse vorgestellt wurden.
