M31 dan M33 adalah dua galaksi spiral terdekat, dan dapat menjadi dasar untuk menentukan jarak ke galaksi spiral yang lebih jauh dan mengekang kadar pengembangan Alam Semesta (pemalar Hubble). Oleh itu, relevan dan pentingnya beberapa kajian baru yang menggunakan data inframerah dekat untuk menentukan jarak pepejal untuk M31 (Andromeda) dan M33 (Triangulum) (misalnya, Gieren et al. 2013), dan bertujuan untuk mengurangkan ketidakpastian yang ada terkait dengan parameter asas untuk galaksi tersebut. Sesungguhnya jarak yang boleh dipercayai untuk M31 dan M33 sangat penting memandangkan anggaran tetap Hubble yang baru dari satelit Planck, yang diimbangi berbanding dengan hasil lain yang tertentu, dan perbezaan itu menghalang usaha untuk memastikan sifat tenaga gelap (kekuatan misteri berteori kerana menyebabkan pengembangan dipercepat Universe).
Gieren et al. menyatakan bahawa, "sejumlah penentuan jarak baru ke M33 ... merangkumi selang waktu yang sangat mengejutkan ... yang menjadi perhatian serius. Sebagai galaksi lingkaran kedua yang terdekat, penentuan jarak [M33] yang tepat adalah langkah penting dalam proses membina tangga jarak kosmik. " Mengenai M31, Riess et al. 2012 juga menyatakan bahawa “M31, analog terdekat dari Galaksi Bima Sakti, telah lama memberikan petunjuk penting untuk memahami skala Alam Semesta.“
Gieren dan Riess et al yang baru. jarak didasarkan pada pemerhatian inframerah dekat, yang berkaitan kerana radiasi dari bahagian spektrum elektromagnetik kurang sensitif daripada data optik terhadap penyerapan oleh habuk yang terletak di sepanjang garis penglihatan kita (lihat gambar di bawah). Mengira kesan debu dengan betul adalah masalah utama dalam kerja skala jarak kosmik, kerana menyebabkan sasaran kelihatan lebih malap. "andaian yang berbeza mengenai [pengaburan habuk] adalah sumber utama untuk perbezaan antara pelbagai penentuan jarak untuk M33."Kata Gieren et al., Dan hal yang sama berlaku untuk jarak ke M31 (lihat Riess et al.).
The Gieren dan Riess et al. jarak ke M33 dan M31, masing-masing, disimpulkan dari pemerhatian Cepheids. Cepheids adalah kelas bintang berubah-ubah yang menunjukkan variasi kecerahan berkala (ia berdenyut secara sinaran). Cepheids dapat digunakan sebagai petunjuk jarak kerana tempoh denyut dan luminositi rata-rata mereka berkorelasi. Hubungan itu ditemui oleh Henrietta Leavitt pada awal 1900-an. Hubungan tempoh cahaya-terang yang diambil untuk M31 Cepheids ditunjukkan di bawah.
Gieren et al. memerhatikan 26 Cepheids di M33 dan menentukan jarak ~ 2,740,000 tahun cahaya. Pasukan itu menambah bahawa, "Sebagai kajian moden Cepheid inframerah moden pertama M33 sejak ... kira-kira 30 tahun ... kami menganggap kerja ini sudah lama tertangguh ...Ahli astronomi sering menyebut jarak ke objek pada tahun cahaya, yang menentukan masa yang diperlukan agar cahaya yang dipancarkan dari sumber sampai ke pemerhati. Walaupun kecepatan cahaya (terhingga) 300,000,000 m / s, sinar mesti melintasi jarak "astronomi". Menatap ruang memberi peluang unik untuk mengimbas kembali masa lalu.
Jarak ke M33 yang ditunjukkan di bawah menunjukkan titik penting dalam evolusi pengetahuan manusia. Penyebaran menjelang tahun 1920-an berpunca dari perdebatan mengenai sama ada Bima Sakti dan Alam Semesta adalah sinonim. Dengan kata lain, adakah galaksi wujud di luar Bima Sakti? Topik ini diabadikan dalam perdebatan hebat yang terkenal (1920) yang menampilkan H. Shapley dan H. Curtis (yang terakhir berpendapat untuk skala ekstragalaktik). Pengimbangan antara data pra-1930 dan pasca 1980 mengakibatkan sebahagian dari peningkatan hampir dua kali ganda pada skala jarak kosmik yang diakui sekitar tahun 1950 (lihat juga Feast 2000). Juga jelas adalah penyebaran yang berkaitan dengan jarak pasca 1980, yang hanya memperkuat kepentingan anggaran jarak ketepatan tinggi yang baru.
Riess et al. memperoleh data untuk sekitar 70 Cepheids dan menentukan jarak untuk M31 ~ 2,450,000 tahun cahaya. Yang terakhir ini disokong oleh kajian baru oleh Contreras Ramos et al. 2013 (d ~ 2,540,000 ly), yang anggaran jaraknya bergantung pada data untuk bintang dalam gugus globular M31.
Instrumen dan teleskop kelas atas diperlukan untuk mendapatkan ukuran bintang yang boleh dipercayai di galaksi yang hampir 3,000,000 juta tahun cahaya. Gieren et al. menggunakan instrumen Teleskop Sangat Besar 8.2-m (Yepun) yang ditunjukkan di bawah, sementara Riess dan Contreras Ramos et al. menganalisis pemerhatian dari Teleskop Angkasa Hubble. Riess et al. memperoleh gambar M31 melalui Wide-field Camera 3 yang baru, yang menggantikan Wide-field dan Planetary Camera 2 (“Kamera Yang Menyimpan Hubble") Semasa misi perkhidmatan 2009 yang terkenal.
Hasil baru menandakan kemuncak usaha bernilai satu abad yang bertujuan untuk memastikan jarak tepat untuk keluarga spiral tempatan Galaxy kami (M31 dan M33). Walau bagaimanapun, pengimbangan antara penentuan berterusan Hubble dari Planck dan Cepheid / SN berdasarkan tuntutan berterusan agar penyelidikan diteruskan untuk mengenal pasti ketidakpastian yang berkaitan dengan kaedah tersebut.
The Gieren et al. penemuan telah diterima untuk diterbitkan dalam Jurnal Astrofizik (ApJ), dan pra cetak terdapat di arXiv. Kedua-dua Riess dan Contreras Ramos et al. kajian juga diterbitkan di ApJ. Pembaca yang berminat yang memerlukan maklumat tambahan mengenai skala jarak kosmik dan Cepheids akan menemui sumber-sumber berikut yang berkaitan: artikel AAVSO mengenai Delta Cephei (senama untuk kelas pemboleh ubah Cepheid), Freedman & Madore (2010), Tammann & Reindl 2012, Fernie 1969, NASA / IPAC Extragalactic Database, G. Johnson's Miss Leavitt's Stars: The Untold Story of the Woman Who Discovered Cara Mengukur Alam Semesta, D. Fernie's Setting Sail for the Universe: Astronomers and Discoveries mereka, Nick Allen's The Cepheid Distance Scale : A History, D. Turner Classical Cepheids Setelah 228 Tahun Pengajian, J. Percy's Memahami Pembolehubah Bintang.
