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Hubble estende la scala delle distanze cosmiche

By applying a technique called spatial scanning to an age-old method for gauging distances called astronomical parallax, scientists now can use NASA’s Hubble Space Telescope to make precision distance measurements 10 times farther into our galaxy than previously possible. Image Credit: NASA/ESA, A.Feild/STScI
Grazie ad una serie di misure effettuate con il telescopio spaziale Hubble, gli astronomi possono ora misurare la distanza a cui si trovano le stelle fino a 10.000 anni-luce, ossia dieci volte meglio rispetto a quanto è stato fatto in precedenza.

La tecnica utilizzata per realizzare le misure si chiama “scansione spaziale” e permette di migliorare sensibilmente la precisione delle distanze angolari. Uno dei vantaggi di questo metodo è quello di ottenere nuovi indizi sulla natura dell’energia scura, quella componente misteriosa che costituisce il 68% del contenuto materia-energia dell’Universo, responsabile, per quanto ne sappiamo, dell’espansione accelerata dello spazio. La parallasse trigonometrica rappresenta il metodo più attendibile per effettuare le misure delle distanze astronomiche. Il diametro dell’orbita terrestre costituisce la base di un triangolo e il punto in cui si trova la stella nello spazio è l’apice in cui si incontrano i lati del triangolo. Le lunghezze dei lati vengono calcolate accuratamente misurando i tre angoli del triangolo. La parallasse astronomica funziona bene per quelle stelle che si trovano entro qualche centinaia di anni-luce dalla Terra. Ad esempio, la distanza di Alfa Centauri, che è la stella più vicina al Sole, varia solamente di un secondo d’arco quando la Terra si trova in due punti opposti dell’orbita, equivalente alla distanza di una moneta vista da una distanza di circa tre chilometri. Le stelle che si trovano a distanze maggiori presentano delle variazioni angolari apparenti ancora più piccole e difficili da misurare. Ad ogni modo, gli astronomi hanno esteso il metodo della parallasse ancora più in profondità nello spazio, limitatamente alla nostra galassia, riuscendo a ricavare in maniera molto accurata angoli ancora più piccoli. Ciò è stato possibile grazie al telescopio spaziale Hubble che ha permesso di determinare la distanza di una classe speciale di stelle brillanti, denominate variabili Cefeidi, fino a circa 7.500 anni-luce nella costellazione boreale Auriga. La tecnica si è dimostrata molto efficiente e ora viene utilizzata per determinare le distanze di altre stelle Cefeidi.

Queste misure saranno utilizzate per fissare con maggiore precisione la cosiddetta “scala delle distanze cosmiche”. Di fatto, la parte, diciamo, inferiore della scala delle distanze astronomiche è stata costruita sulla base delle variabili Cefeidi che, grazie alla loro luminosità, sono state utilizzate per più di un secolo per ricavare le dimensioni dell’Universo osservabile. Possiamo dire che esse rappresentano il primo gradino per calibrare oggetti extragalattici più distanti come, ad esempio, le supernovae di tipo Ia, cioè quegli oggetti che hanno permesso agli astronomi di scoprire nel 1998 il tasso dell’espansione cosmica accelerata. Adam Riess della Johns Hopkins University in Baltimore, Md., in collaborazione con Stefano Casertano dello Space Telescope Science Institute hanno sviluppato una tecnica che ha lo scopo di sfruttare le potenzialità del telescopio spaziale Hubble al fine di realizzare misure estremamente accurate fino ad un livello di cinque miliardesimi di grado. Insomma, queste misure di precisione elevata permetteranno di avere una stima migliore di quanto si sta “allungando”, per così dire, lo spazio al fine di ridefinire il tasso di espansione dell’Universo fino ad un livello in cui il contributo dell’energia scura potrà essere meglio determinato.

NASA: NASA's Hubble Extends Stellar Tape Measure 10 Times Farther Into Space

arXiv: Parallax Beyond a Kiloparsec from Spatially Scanning the Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope