Используя данные, полученные при помощи инструмента MUSE, исследователи из Потсдамского астрофизического института, Германия, успешно идентифицировали значительное число экстремально тусклых планетарных туманностей, расположенных в далеких галактиках. Использованный в данной работе метод, алгоритм фильтрации при обработке снимков, открывает новые возможности измерения космических расстояний – а также определения постоянной Хаббла.
Планетарные туманности образуются на конечном этапе эволюции звезд небольшой массы – при превращении их из красного гиганта в белого карлика. Когда звезда израсходовала «топливо», необходимое для протекания ядерных реакций, она отталкивает газовую оболочку в межзвездное пространство, сокращается, становится экстремально горячей и возбуждает свои расширяющиеся газовые оболочки, которые начинают ярко светиться. Ближайшей к нам планетарной туманностью внутри Млечного пути является туманность Улитка, лежащая на расстоянии в 650 световых лет.
В новом исследовании ученые смогли рассмотреть экстремально тусклые планетарные туманности, расположенные в галактике NGC 474, находящейся на расстоянии около 110 миллионов световых лет от нас, то есть примерно в 170 000 раз дальше, чем туманность Улитка. Наблюдаемая яркость планетарной туманности в этой галактике в среднем примерно в 30 миллиардов раз ниже яркости туманности Улитка, и именно для таких тусклых объектов, прежде всего, создавался инструмент MUSE.
Новый метод фильтрации данных на снимках, сделанных при помощи инструмента MUSE, позволил отделить от фона и точно измерить экстремально тусклые сигналы планетарных туманностей, находящихся в далеких галактиках. В результате применения этого алгоритма к имеющимся архивным данным наблюдений галактики NGC 474 при помощи инструмента MUSE удалось идентифицировать в общей сложности 15 новых экстремально тусклых планетарных туманностей.
Эта в высочайшей степени чувствительная процедура открывает новые возможности при измерении космических расстояний, благодаря чему может стать возможным разрешение проблемы точного определения постоянной Хаббла, которая в настоящее время является активно дискутируемой. Планетарные туманности имеют ценное свойство, состоящее в том, что их светимость не может превысить определенного предела. Это свойство, делающее их «стандартными свечами», может быть использовано как независимый метод определения космических расстояний, пояснили авторы исследования.
Обсуждение