Расстояние до Большого Магелланова Облака измерено с точностью 1% по пульсирующим звездам
Международная группа астрономов представила новое, независимое измерение расстояния до Большого Магелланова Облака (БМО) — одной из ближайших галактик-спутников Млечного Пути. Работа основана на анализе пульсирующих звезд населения II, в первую очередь RR Лиры (тип RRab) и цефеид II типа, с использованием третьего релиза данных космической обсерватории Gaia (Gaia DR3).
Исследователи применили wesenhit-закон Левитта (соотношение период—блеск), калиброванный по данным Gaia для звезд RR Лиры и цефеид II типа. Калибровка была привязана к однородным расстояниям до шаровых скоплений, полученным по тригонометрическим параллаксам переменных звезд. Базовым трассером выбраны звезды RRab, так как они обеспечивают абсолютную нуль-точку калибровки и доминируют в выборке БМО.
После отбраковки выбросов в анализ вошли 12 193 звезды RRab. По ним получен модуль расстояния до БМО: ?_LMC = 18,423 ± 0,002 (стат.) ± 0,020 (сист.) звёздной величины. Систематическая неопределённость абсолютной калибровки в настоящее время ограничивает общую точность. В пересчёте на линейное расстояние это даёт погрешность около 1%, что является одним из самых точных определений для внегалактических объектов.
Новое значение оказалось на 0,054 звёздной величины ниже, чем общепринятый «золотой стандарт» — расстояние, полученное по затменным двойным звёздам. Это расхождение соответствует уровню около 1,7? и может указывать на систематические эффекты в одном из методов. В то же время результат хорошо согласуется с расстоянием, найденным по методу вершины ветви красных гигантов (TRGB) с использованием той же шкалы шаровых скоплений: разница составляет всего 0,024 звёздной величины.
Звёзды RRc и цефеиды II типа (T2Cep) использовались для проверки согласованности. Оказалось, что относительные сдвиги между разными типами пульсаров в БМО немного отличаются от калибровок в шаровых скоплениях — этот факт потребует дальнейшего изучения.
Геометрические поправки между барицентрами трассеров и внешними опорными позициями составили менее 0,003 звёздной величины, что не вносит значительного вклада в погрешность. По индивидуальным расстояниям до RRab-звёзд астрономы восстановили трёхмерную структуру БМО в пределах широкого поля радиусом 10 градусов. Простая модель плоскости воспроизводит основной градиент расстояний и даёт наклон галактики i = 21,3 ± 0,7° и позиционный угол линии узлов ? = 145,2 ± 2,2°, что согласуется с предыдущими оценками.
Полученный результат важен как независимая проверка шкалы внегалактических расстояний. Он не опирается на классические цефеиды и потому свободен от возможных систематических ошибок, связанных с этим типом звёзд. Дальнейшее повышение точности ожидается с будущими релизами данных Gaia и улучшением калибровки по переменным звёздам в шаровых скоплениях.
