Un nuovo metodo per misurare grandi distanze astronomiche sta fornendo ai ricercatori un metro cosmico per determinare con precisione quanto siano lontane le galassie distanti. “Abbiamo misurato una distanza geometrica diretta dalla galassia, indipendentemente dalle complicazioni e dalle ipotesi inerenti ad altre tecniche. La misurazione evidenzia un metodo prezioso che può essere utilizzato per determinare il tasso di espansione locale dell'Universo, che è essenziale nella nostra ricerca per trovare la natura dell'Energia Oscura ", ha affermato James Braatz, del National Radio Astronomy Observatory (NRAO), che ha parlato oggi alla riunione della American Astronomical Society a Pasadena, in California.
Braatz e i suoi colleghi hanno utilizzato il Very Long Baseline Array (VLBA) della National Science Foundation e Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT), e il Telescopio radio Effelsberg del Max Planck Institute for Radioastronomy (MPIfR) in Germania per determinare che una galassia soprannominato UGC 3789 dista 160 milioni di anni luce dalla Terra. Per fare ciò, hanno misurato con precisione sia la dimensione lineare che quella angolare di un disco di materiale in orbita attorno al buco nero centrale della galassia. Le molecole d'acqua nel disco agiscono come maser per amplificare o rafforzare le onde radio nel modo in cui i laser amplificano le onde luminose.
L'osservazione è un elemento chiave di un grande sforzo per misurare il tasso di espansione dell'Universo, noto come Costante di Hubble, con una precisione notevolmente migliorata. Tale sforzo, dicono i cosmologi, è il modo migliore per restringere le possibili spiegazioni della natura dell'Energia Oscura. "La nuova misurazione è importante perché dimostra una tecnica geometrica in un solo passaggio per misurare le distanze dalle galassie abbastanza lontano da inferire il tasso di espansione dell'Universo", ha affermato Braatz.
L'energia oscura è stata scoperta nel 1998 con l'osservazione che l'espansione dell'Universo sta accelerando. Costituisce il 70 percento della materia e dell'energia nell'Universo, ma la sua natura rimane sconosciuta. Determinare la sua natura è uno dei problemi più importanti in astrofisica.
"Misurare distanze precise è uno dei problemi più antichi in astronomia, e applicare una tecnica di radioastronomia relativamente nuova a questo vecchio problema è vitale per risolvere una delle più grandi sfide dell'astrofisica del 21 ° secolo", ha dichiarato il membro del team Mark Reid of the Harvard- Centro Smithsonian per l'astrofisica (CfA).
Il lavoro su UGC 3789 segue una misurazione di riferimento effettuata con il VLBA nel 1999, in cui la distanza dalla galassia NGC 4258 - 23 milioni di anni luce - è stata misurata direttamente osservando i maser d'acqua in un disco di materiale in orbita attorno al suo buco nero centrale. Tale misurazione ha consentito il perfezionamento di altre tecniche di misurazione indiretta della distanza utilizzando stelle variabili come "candele standard".
La misurazione a UGC 3789 aggiunge un nuovo miglio sette volte più distante di NGC 4258, che a sua volta è troppo vicino per misurare direttamente la costante di Hubble. La velocità con cui NGC 4258 si sta allontanando dalla Via Lattea può essere influenzata da effetti locali. "UGC 3789 è abbastanza lontano che la velocità con cui si sta allontanando dalla Via Lattea è più indicativa dell'espansione dell'Universo", ha detto il membro del team Elizabeth Humphreys del CfA.
In seguito al risultato ottenuto con NGC 4258, gli astronomi hanno utilizzato il GBT altamente sensibile per cercare altre galassie con simili maser di molecole d'acqua in dischi che orbitavano attorno ai loro buchi neri centrali. Una volta trovati i candidati, gli astronomi hanno quindi utilizzato il VLBA e il GBT insieme al telescopio Effelsberg per creare immagini dei dischi e misurare la loro struttura rotazionale dettagliata, necessaria per le misurazioni della distanza. Questo sforzo richiede osservazioni pluriennali di ciascuna galassia. UGC 3789 è la prima galassia del programma a fornire una distanza così precisa.
Il membro del team Cheng-Yu Kuo dell'Università della Virginia ha presentato un'immagine del disco master in NGC 6323, una galassia ancora più distante di UGC 3789. Questo è un passo verso l'uso di questa galassia per fornire un altro prezioso miglio cosmico. "L'altissima sensibilità dei telescopi consente di realizzare tali immagini di galassie anche oltre 300 milioni di anni luce", ha affermato Kuo.
Fonte: AAS
