Site pictogram Astroblogs

Veel onzekerheden in de afstandsbepaling van Cepheïden in de Magelhaense Wolken

De periode-lichtkrachtrelatie van Cepheïden in de Melkweg, Grote en Kleine Magelhaense Wolk. Credit: Kayla A. Owens et al.

Bij de bepaling van de Hubble-constante H0 (de evenredigheidsconstante die aangeeft hoe snel het heelal op dit moment uitdijt) spelen Cepheïden een belangrijke rol, de veranderlijke sterren wiens periode gekoppeld is aan de absolute lichtkracht. Sinds Henrietta Leavitt (1912) weten we dat Cepheïden bruikbaar zijn als afstandsindicator, omdat de periode-helderheidsrelatie daar informatie over verschaft. Maar er blijken ‘stoorzenders’ te zijn, invloeden die de metingen kunnen verstoren. Gisteravond gaf ik bij sterrenkundevereniging Chr. Huygens een lezing over de Hubble spanning en toen had ik het al over het interstellaire stof dat tussen ons en de Cepheïden in kan staan en dat de waarnemingen kan beïnvloeden. En nu, zaterdagochtend, lees ik in een Spaanstalige blog (zie de bron) over nieuw onderzoek dat hetzelfde zegt. In eerste instantie hebben sterrenkundigen, met o.a. de bekende Wendy L. Freedman, 37 Cepheïden in ons eigen Melkwegstelsel bestudeerd. De Cepheïden zijn een belangrijk onderdeel van de kosmische ladder van afstandsmetingen en die ladder begint dicht bij huis, in ons eigen zonnestelsel, en via treden gaat die naar afstanden die steeds verder weg staan.

De Grote Magelhaense Wolk. Credit: ESO/VMC Survey

De gegevens van de 37 Cepheïden haalden ze uit de Gaia EDR3 (Early Data Release 3, maandag a.s. komt DR3 uit, géén early versie, maar dé versie). Vervolgens keken ze naar een grotere groep Cepheïden in de Grote Magelhaense Wolk (LMC) en de Kleine Magelhaense Wolk (SMC). Maar dat leverde grote onzekerheden op en dat zit ‘m vooral in de onduidelijkheid over de metalliciteit, het metaalgehalte in de Cepheïden. Metalen zijn elementen die zwaarder zijn dan helium, aldus de sterrenkundige definitie (dus in de astronomie is zuurstof ook al een metaal ). Door deze onduidelijkheid is er een systematische fout van maar liefst 3% in de schatting van de afstand van de Cepheïden in de LMC en SMC, terwijl dat minder dan 1% moet zijn wil je H0 goed kunnen schatten (zie de grafiek bovenaan, de marges van de Cepheïden in de LMC en SMC zijn groter dan in de Melkweg).

Hier het vakartikel van Kayla A. Owens, Wendy L. Freedman, …, Abigail J. Lee, «Current Challenges in Cepheid Distance Calibrations Using Gaia Early Data Release 3,» The Astrophysical Journal (ApJ) 927: 8 (02 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac479e. Bron: Francis Naukas.

Mobiele versie afsluiten