一幅插圖顯示聲波在恒星中蕩漾。(圖片來源:uux.cn/歐空局)
（神秘的歌助完地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：天文學家開發(fā)了一種新的測量宇宙距離的方法，通過收聽振動恒星播放的何幫河系“音樂”頻率，這些恒星共同充當不同宇宙儀器的善蓋龐大管弦樂隊。
這些結(jié)果可以幫助歐洲航天局(ESA)的亞對衛(wèi)星Gaia更好地測量大約20億顆恒星的位置，以及它們與地球的銀描地距離和運動，同時建立一個精確的星星銀河系三維地圖。
科學家通常使用一種稱為視差的歌助完過程，即從兩個不同的何幫河系位置觀看時，物體位置的善蓋明顯變化，來測量到各種恒星的亞對距離。他們測量恒星本身的銀描地角度，然后利用蓋亞的星星空間位置，嘗試三角測量。歌助完然而問題是何幫河系，恒星距離越遠，視差的表觀位移就越小。視差位移越小，微小的系統(tǒng)誤差就越有可能出現(xiàn)，從而可能在測量中產(chǎn)生偏差。
一組研究人員，包括來自洛桑聯(lián)邦理工學院(EPFL)和博洛尼亞大學的科學家，一直致力于消除這些錯誤。簡而言之，他們對12，000多顆振蕩紅巨星進行了有史以來最精確的觀測。
“我們通過比較衛(wèi)星報告的視差和我們使用星震學確定的相同恒星的視差來測量蓋亞偏差，”EPFL標準燭光和距離小組的研究員薩尼亞·汗在一份聲明中說，他領導了最新的工作。
什么在動搖蓋亞？
該團隊對恒星振蕩的分析被稱為“恒星地震學”，類似于地質(zhì)學家通過跟蹤地震模式來研究地球結(jié)構(gòu)的方法。
Khan和他的同事利用他們的樣本恒星的振動和振蕩，通過將它們轉(zhuǎn)化為聲波，可以將它們視為光強的微小變化。反過來，他們能夠探測到相關(guān)聲音頻率的頻譜。這些恒星的聲音頻率可以轉(zhuǎn)換成距離測量值。
“頻譜讓我們確定一顆恒星有多遠，使我們能夠獲得星震視差，”汗說。“在我們的研究中，我們聆聽了大量恒星的‘音樂’——其中一些在15000光年之外！”
聲音的范圍也告訴了團隊更多關(guān)于他們樣本中的恒星的信息，幫助他們在這個天體樂隊中挑選出宇宙樂器。
“通過分析恒星振蕩的頻譜，我們可以估計恒星的大小，就像你可以通過它發(fā)出的聲音來識別樂器的大小一樣——想想小提琴和大提琴之間的音高差異，”該研究的作者之一、博洛尼亞大學物理和天文系的科學家安德烈·米格利奧在聲明中說。
一旦研究小組使用這種方法來計算恒星的大小，它的亮度也可以計算出來。這種亮度可以進一步與我們站在地球上看到的恒星亮度進行比較。這些信息與顯示恒星溫度和化學組成的觀測結(jié)果結(jié)合起來，計算出最終的距離。
這個計算出的距離隨后被用來確定視差，視差可以與蓋亞在數(shù)據(jù)收集過程中獲得的視差進行核對。這就像是對歐空局任務測量精度的大規(guī)模檢查。
EPFL標準燭光和距離研究小組組長理查德·安德森在聲明中說:“蓋亞增加了10，000倍的恒星數(shù)量，這要歸功于其前身歐洲航天局希帕克斯任務在精確度上的巨大進步。”“星震學是我們能夠在整個天空中檢查蓋亞視差準確性的唯一方法——也就是說，對于低強度和高強度的恒星都是如此。”
就像它研究的恒星一樣，這種基于星震學的距離測量方法前景光明。
“像TESS和PLATO這樣旨在探測和調(diào)查系外行星的即將到來的太空任務將采用星震學，并在越來越大的天空區(qū)域提供所需的數(shù)據(jù)集，”Khan總結(jié)道。“因此，類似于我們的方法將在改進蓋亞的視差測量中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，這將有助于我們準確定位我們在宇宙中的位置，并使天文學和天體物理學的眾多子領域受益。”
該小組的研究發(fā)表在9月份的《天文學和天體物理學》雜志上。