RR Lyraestjärnor är en kategori av pulserande stjärnor som tillhör population II och är relativt gamla stjärnor. Alla RR Lyrae-stjärnor har ungefär samma absoluta magnitud och är därför viktiga som standardljus för att bestämma avstånd inom Vintergatan och dess närhet. Värdet på den absoluta magnituden är fortfarande under debatt. Värden på +0,1 till +0,9 har föreslagits. Värdet tros variera med stjärnornas metallinnehåll på så sätt att stjärnor med låg metallhalt är ljusstarkare. Mest accepterat är ett värde på +0,6±0,2 beroende på metallhalt.
Astronomer har hittills upptäckt mer än 200 avlägsna variabla
stjärnor som kallade RR Lyrae-stjärnor i Vintergatans stjärngloria. Den mest
avlägsna av dessa stjärnor är mer än en miljon ljusår från jorden. Det är
nästan halvvägs till vår granngalax Andromeda som finns cirka 2, 5 miljoner
ljusår bort från oss.
De karakteristiska pulserna och ljusstyrkan hos RR
Lyrae-stjärnor gör dem till utmärkta "standardljus" för att mäta galaktiska
avstånd som nämnts ovan. De nya observationerna gjorde det möjligt för
forskarna att spåra de yttre gränserna för Vintergatans gloria.
Studien omdefinierar vad som utgör den yttre gränsen av Vintergatan, säger Raja GuhaThakurta, professor och ordförande för astronomi
och astrofysik vid UC Santa Cruz. "Vår galax och Andromeda är båda så
stora att det knappt finns något tomt utrymme mellan de två galaxerna."
GuhaThakurta säger att stjärnhalon i vår galax är
mycket större än skivan som är cirka 100000 ljusår tvärs över. Vårt solsystem
finns i en av galaxskivans spiralarmar. I mitten av skivan finns en central
utbuktning och runt den ett halosken som innehåller de äldsta stjärnorna i
galaxen och som sträcker sig hundratusentals ljusår i alla riktningar.
"Glorian är den svåraste delen att studera
eftersom dess yttre gränser är så långt bort", sa GuhaThakurta. "Stjärnorna
finns glest här jämfört med i skivans och utbuktningen där det är
stjärntäthet. Men Glorian anses domineras av mörk materia och innehåller det mesta av galaxens massa."
Yuting Feng är doktorand och arbetar tillsammans med
GuhaThakurta vid UCSC var den som ledde den nya studien och som presenterade
sina resultat i två föredrag vid American Astronomical Society-mötet i Seattle
den 9 och 11 januari.
Enligt Feng hade det i tidigare datamodelleringsstudier beräknats att
stjärnglorian skulle sträcka sig ut till cirka 300 kiloparsek eller 1 miljon
ljusår från det galaxens centrum. (Astronomer
mäter galaktiska avstånd i kiloparsek; en kiloparsek är lika med 3260 ljusår.)
De 208 RR Lyrae-stjärnor som Feng och hans kollegor upptäckte varierade i
avstånd från centrum med cirka 20 till 320 kiloparsek.
"Vi kunde använda dessa variabla stjärnor som
pålitliga spårämnen för att fastställa avstånden", sa Feng. "Våra
observationer bekräftar de teoretiska uppskattningarna av halons storlek."
Resultaten är baserade på data från Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). Ett forskningsprogram som använder Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) för att studera en galaxhop långt bortom Vintergatan. Undersökningen var inte utformad för att upptäcka RRLyrae-stjärnor så när så likväl verkade ske letade forskarna upp dem ur teleskopets tidigare insamlade data.
Galaxhopen som var det egentliga målet att studera var Jungfruhopen en stor galaxhop som inkluderar den
gigantiska elliptiska galaxen M87.
"För att få en djup exponering av M87 och
galaxerna runt den fångade teleskopet också förgrundsstjärnorna i detta fält så
de data vi fick av RRLyrae-stjärnor är en slags biprodukt av den undersökningen",
förklarade Feng.
Himlen är full av stjärnor, vissa ljusstarkare än andra.
En stjärna kan se ljusstark ut eftersom den är stor och innehåller mycket energi eller
finns nära oss. Det kan vara svårt att se skillnaden. Astronomer kan däremot
identifiera en RR Lyrae-stjärna från dess karakteristiska upprepande pulser och
sedan använda dess ljusstyrka för att beräkna hur långt bort den
är. Förfarandena är dock inte enkla. Mer avlägsna objekt, som kvasarer, kan misstolkas
som RR Lyrae-stjärnor.
Studien var baserad på observationer som erhållits
med MegaPrime / MegaCam, ett gemensamt projekt av CFHT och CEA / IRFU, vid
Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), som drivs av National Research Council
(NRC) i Kanada, Institut National des Sciences de l'Univers vid Centre National
de la Recherche Scientifique (CNRS) i Frankrike och University of Hawaii.
Bild vikipedia RR Lyrae-variablerna återfinns i ett
särskilt område av Hertzsprung–Russell diagrammet.
