طريقة جديدة لقياس المسافات الفلكية الكبيرة هي تزويد الباحثين بمقياس كوني لتحديد مدى بعد المجرات البعيدة بدقة. "قمنا بقياس مسافة هندسية مباشرة إلى المجرة ، بغض النظر عن المضاعفات والافتراضات الكامنة في التقنيات الأخرى. قال جيمس براتز ، من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) ، إن القياس يسلط الضوء على طريقة قيمة يمكن استخدامها لتحديد معدل التمدد المحلي للكون ، وهو أمر أساسي في سعينا للعثور على طبيعة الطاقة المظلمة. تحدث اليوم في اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية في باسادينا ، كاليفورنيا.
استخدم براتز وزملاؤه مصفوفة خط الأساس الطويلة جدًا للمؤسسة الوطنية للعلوم (VLBA) وتليسكوب روبرت سي بيرد جرين بانك (GBT) ، وتلسكوب راديو إيفيلسبيرج التابع لمعهد ماكس بلانك للفنون الإشعاعية (MPIfR) في ألمانيا لتحديد أن المجرة يطلق على UGC 3789 مسافة 160 مليون سنة ضوئية من الأرض. للقيام بذلك ، قاموا بدقة بقياس كل من الحجم الخطي والزاوي لقرص من المواد يدور حول الثقب الأسود المركزي للمجرة. تعمل جزيئات الماء في القرص كآلات لتضخيم أو تقوية الموجات الراديوية كما تضخم الليزر موجات الضوء.
تعد المراقبة عنصرًا رئيسيًا في جهد كبير لقياس معدل تمدد الكون ، والمعروف باسم ثابت هابل ، بدقة محسنة إلى حد كبير. ويقول علماء الكون إن هذا الجهد هو أفضل طريقة لتضييق التفسيرات المحتملة لطبيعة الطاقة المظلمة. قال براتز: "إن القياس الجديد مهم لأنه يوضح تقنية هندسية من خطوة واحدة لقياس المسافات إلى المجرات بما يكفي لاستنتاج معدل تمدد الكون".
تم اكتشاف الطاقة المظلمة في عام 1998 مع ملاحظة أن توسع الكون يتسارع. تشكل 70٪ من المادة والطاقة في الكون ، لكن طبيعتها لا تزال مجهولة. يعد تحديد طبيعتها من أهم المشكلات في الفيزياء الفلكية.
قال عضو الفريق مارك ريد من جامعة هارفارد: "يعد قياس المسافات الدقيقة واحدة من أقدم المشاكل في علم الفلك ، وتطبيق تقنية علم الفلك الإشعاعي الجديدة نسبيًا على هذه المشكلة القديمة أمر حيوي لحل أحد أكبر تحديات الفيزياء الفلكية في القرن الحادي والعشرين". مركز سميثسونيان للفيزياء الفلكية (CfA).
يتبع العمل على UGC 3789 قياسًا بارزًا تم إجراؤه باستخدام VLBA في عام 1999 ، حيث تم قياس المسافة إلى المجرة NGC 4258 - 23 مليون سنة ضوئية مباشرة من خلال مراقبة ماسحات المياه في قرص من مادة تدور حول الثقب الأسود المركزي. سمح هذا القياس بتحسين تقنيات قياس المسافة غير المباشرة الأخرى باستخدام النجوم المتغيرة مثل "الشموع القياسية".
يضيف القياس إلى UGC 3789 نقطة جديدة أبعد مسافة سبع مرات عن NGC 4258 ، وهي نفسها قريبة جدًا من قياس ثابت هابل مباشرة. يمكن أن تتأثر التأثيرات المحلية بسرعة انحسار NGC 4258 من درب التبانة. قالت إليزابيث همفريز ، عضو الفريق في ال CfA ، "إن UGC 3789 كافية لدرجة أن السرعة التي تبتعد بها عن درب التبانة هي أكثر دلالة على توسع الكون".
بعد الإنجاز باستخدام NGC 4258 ، استخدم الفلكيون GBT شديدة الحساسية للبحث عن المجرات الأخرى ذات ماسحات جزيئات الماء المماثلة في الأقراص التي تدور حول الثقوب السوداء المركزية. بمجرد العثور على المرشحين ، استخدم علماء الفلك بعد ذلك VLBA و GBT مع تلسكوب Effelsberg لعمل صور للأقراص وقياس هيكلها الدوراني التفصيلي اللازم لقياسات المسافة. يتطلب هذا الجهد ملاحظات متعددة السنوات لكل مجرة. UGC 3789 هي المجرة الأولى في البرنامج التي تعطي مثل هذه المسافة الدقيقة.
قدم عضو الفريق Cheng-Yu Kuo من جامعة فيرجينيا صورة لقرص الماسر في NGC 6323 ، وهي مجرة أبعد حتى من UGC 3789. هذه خطوة نحو استخدام هذه المجرة لتوفير نقطة فلكية أخرى قيّمة. قال كو "إن الحساسية العالية جدا للتلسكوبات تسمح بعمل مثل هذه الصور للمجرات حتى بعد 300 مليون سنة ضوئية".
المصدر: AAS
