Neděle, 14.Červen 2020
Mezigalaktická paralaxa
Na nejmenovaném diskusním serveru přišel “XChaos” (modří znají) s myšlenkou využití pohybu Slunce kolem centra Galaxie pro získání dostatečné základny pro měření paralaxy hvězd na mezigalaktické vzdálenosti v rozumném experimentálním čase (dejme tomu 20 let). Dostal vynadáno “na první dobrou”, že je to blbost, takže jsem rozhodl to spočítat (abych ukázal, že rozhodnutí o proveditelnosti nevyžaduje mnoho práce) a protože jsem došel i k malé předpovědi, odkládám si komentář i sem, na Kachnu.
Můj příspěvek je v prakticky původním znění:
V místní skupině galaxií se většina členů od nás nachází do 1Mpc. Protože na vzdálenost jednoho parsecu je paralaxa 1 AU (parsec = PARalactic SECond, překvapivě), bavíme se o paralaxách cca 1 uas (miliontina úhlové sekundy).
Slunce obíhá kolem jádra Galaxie rychlostí cca 230 km/s. Nejjasnější člen místní skupiny galaxií je M31, vzdálená necelých 0,8 Mpc (s přesností na necelých 5%) a radiální (tangenciální bude podle všeho o dost menší) složkou rychlosti vůči Slunci cca 300 km/s (cca 100 km/s vůči Galaxii). Když se člověk podívá na hvězdnou mapu, vyjde úhlová vzdálenost mezi směrem ke středu Galaxie (na který je směr pohybu Slunce vůči středu Galaxie cca kolmý) a k M31 cca 120°. Sama M31 taky rotuje. Summa summarum, v tom “paralaktickém” směru nasbírají vůči Slunci hvězdy v M31 až řekněme 400 km/s, čili 80 AU/rok, tedy pro misi na 20 let máme měřicí základnu přibližně 1600 AU, takže paralaxa optimálních hvězd v M31 bude 1600/800000 = 2 mas = 2000 uas. To už je hodně. Rychlost pohybu Slunce kolem středu Galaxie (který mám na “měřicí základnu” největší vliv) má momentálně přesnost zhruba 5%. To by samo o sobě na vylepšení měření vzdáleností nestačilo, ale to se asi v následujících 20 letech zpřesní a navíc můžeme předpokládat, že by se neměřila jen jedna galaxie v jednom směru (čili by to byla mezigalaktická statistická paralaxa).
Vrchol současné astrometrie je družice Gaia. Přesnost měření je 7 uas pro hvězdy 10 mag, 20 uas pro 15 mag, 200 uas pro 20 mag, pak dojde citlivost.
V místní skupině galaxií najdeme “standardní svíčky” cefeidy skoro všechny slabší než 20 mag, takže astrometricky jsou zatím mimo hru, ale těsně. Nějaké hvězdy mezi 15 a 20 mag v M31 ale jsou. Tam by tedy byla přesnost měření cca 300-500 uas. To by dávalo přesnost paralaxy hvězd v M31 cca 15-25%. To je dost na to, aby ten efekt byl měřitelný, ale ne dost na to, aby to vzdálenost zpřesnilo. Na druhou stranu, za necelých 25 let mezi družicemi Hipparcos a Gaia stoupla přesnost měření (pro hvězdy 10 mag) cca 100x.
Ten trend se nedá sice extrapolovat donekonečna, ale je pravděpodobné, že před polovinou století bude zajímavě přesné měření mezigalaktické paralaxy možné.