QUASARS mesure de la distance géométrique exige des observations à haute résolution spatiale, et ne peut être atteint grâce à la limite de Rayleigh percée d'interférence. dispositif de GRAVITY est une centaine de millions d'euros ont coûté l'Observatoire européen austral, a pris des années pour compléter l'équipement terminal, assemblage de la plupart interférence optique avancé au monde sur le réseau Very Large Telescope (VLTI), qui fournit jusqu'à 10 l'espace micro-secondes d'arc dans la région proche infrarouge résolution, l'équivalent d'un calibre 1 30 télescope compteur a été beaucoup de recherches dans le domaine des exoplanètes, le centre galactique trou noir, microlentilles, et constamment rafraîchir la perception humaine de l'univers. Entre 2017-2018, l'équipe de GRAVITY mesurée avec succès l'angle de région large ligne quasar 3C 273 est de 46 micro-arcseconde diamètre, est l'espace humain de la zone d'isolement des noyaux galactique actif fait les observations plus haute résolution.

Géométrie nécessité d'obtenir précis, allant dans la zone d'isolement de dimensions physiques, qui peut être dissimulé lumière de retard variable lumière à spectre continu (à savoir réaction observée mappée) en observant la raie d'émission Quasar atteint. L'équipe de Wang a utilisé depuis 2012 Lijiang télescope de 2,4 m de noyaux galactiques actifs région large ligne du spectre pour le suivi à long terme, les techniques d'observation de la cartographie à l'aide des répercussions, nous avons trouvé l'accrétion super-Eddington des noyaux galactiques actifs avec des propriétés spéciales, y compris retard relatif entre les lignes de transmission devient la lumière à spectre continu plus court, trou noir comme des phénomènes de saturation de la luminosité que l'accès à l'observation Sky Survey Sloan US confirmée. Au cours de la dernière décennie, le système de l'équipe de développement, différentes méthodes d'analyse et les logiciels nécessaires, les dimensions physiques de la zone d'isolement peuvent être obtenus par l'entropie maximale, chaîne de Markov méthode de Monte Carlo et similaires, la géométrie de la zone d'isolement et dynamique de gaz statut de l'école, les mesures de la masse centrale de trou noir, et jeté une base solide pour haute précision de mesure de masse du trou noir et les distances cosmologiques.

Photo Figure (a) pour le Grand Observatoire européen austral Très télescope; (b) de Lijiang dans le Yunnan Observatory 2,4 m photo du télescope, fourni par l'équipe Wang, la figure (c) de l'Observatoire Steward US Bok télescope de 2,3 mètres Photos

Après la libération des observations interférométriques Quasar 3C 273 dans l'équipe de GRAVITY, l'équipe Wang parfaitement conscient de complémentarité entre les deux données d'observation distincts: GRAVITY grand angle d'ouverture de la région de la ligne d'observation, et la réponse observée cartographie physique la taille, à la fois combiner Distance précision de mesure peut être réalisée. Les données utilisées équipe interférence GRAVITY, intelligemment combiner Lijiang, Observatoire astronomique du Yunnan télescope de 2,4 m et l'Observatoire Steward États-Unis Bok télescope de 2,3 mètres jusqu'à 10 ans répercussions des données de cartographie, modélisation d'analyse complète, a remporté la distance angulaire de 3C 273

constante de Hubble

. Les données d'observation au moyen d'un seul quasar 3C 273, seulement 16% de la mesure d'erreur statistique de la constante de Hubble.

3C 273 est d'environ 2 milliards d'années lumière de la Terre, bien au-delà des limites de l'utilisation de la méthode de mesure de distance Cepheid. équipe Wang GRAVITY / VLTI observation des observations et des répercussions cartographie d'analyse conjointe pour obtenir une mesure directe de la distance de quasars, fournit une nouvelle méthode pour résoudre la crise constante de Hubble. Cette méthode ne repose pas sur une distance de marche existante, il ne dépend pas des outils traditionnels d'extinction nécessaires, rougissement et normalisation à des erreurs systématiques correctes peuvent être observées et testées, univers précis de la géométrie de mesure, étude de taux d'expansion de l'univers et historique il a ouvert une nouvelle voie.

. La figure (A) en correspondance est obtenu le spectre continu de la réponse observée, et les raies d'émission des résultats raccord courbe de lumière, la figure (B) est le profil de la ligne d'émission observés GRAVITY obtenus, et la phase des résultats d'ajustement de courbe pauvre;. La figure (C ) ajustement d'une distribution de probabilité 3C 273 à partir de la zone d'isolement et le rayon de la qualité du trou noir. Photo par équipe Wang

À l'heure actuelle, l'équipe de GRAVITY et de l'équipe Wang est activement co-observation, d'élargir l'échantillon. Selon GRAVITY capacité d'observation existants, il y a environ 50 noyaux galactiques actifs peuvent être utilisés comme répercussions gravitaire carte cible d'observation coopérative au cours des prochaines années devrait permettre d'améliorer la précision de mesure de la constante de Hubble à plus de 2 pour cent, pour résoudre la « crise constante de Hubble « fournir des mesures précises et indépendantes. Au cours des cinq prochaines années, la GRAVITY prochaine génération des capacités d'observation permettra d'améliorer de manière significative, sera en mesure d'atteindre jusqu'à redshift z = 3 mesure de distance quasar, la distance pour établir une large gamme de redshift - relations redshift, la mesure directe du Kazakhstan Bo paramètres, étudier l'histoire de l'expansion de l'univers et de test des modèles cosmologiques. Cela permettra d'ouvrir notre profonde compréhension de la cosmologie, la matière noire et l'énergie sombre, ainsi que la nouvelle physique.

Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de grands projets et le Ministère de la science et de soutien spécial clé.

contexte culturel

mesure cosmologique distance d'observation avec une grande précision basée. Années 1920, l'astronome américain E.Hubble (Hubble) ont découvert que l'univers est en expansion: La plupart des galaxies se éloignent de nous, et des vitesses de récession (redshift) et proportionnelle à la distance de la galaxie. Le facteur d'échelle est maintenant appelée la constante de Hubble, qui caractérise le taux actuel d'expansion de l'univers. L'un des cosmologie d'observation principale est de mesurer la distance - relation redshift, qui décrit l'histoire de l'expansion de l'univers de l'univers peut directement répondre à des questions sur l'âge, la géométrie, la composition des constituants de base de préoccupation, et même en mesure de tester de nombreuses nouvelles prédictions physiques. Dans les observations astronomiques, le décalage vers le rouge des objets éloignés peuvent être obtenus avec précision, mais la mesure précise de la distance a toujours été les plus grands astronomes défis.

Les outils de mesure de distance traditionnels à Céphéides et supernovae de type Ia en fonction. La loi de Hubble a trouvé au début, la mesure de distance est principalement basée sur la relation période-luminosité Cepheid H.S.Leavitt les astronomes américains ont découvert en 1912, qui est proportionnelle au cycle variable optique et la luminosité. Ainsi, la luminosité peut être calculée en mesurant la période Cepheid, et donc la distance estimée. Cette approche a une grande vitalité, d'il y a 100 ans et est encore l'un des principaux outils de mesure de distance. À l'heure actuelle, les astronomes ont observé la distance la plus éloignée de la Terre à Cepheid 29Mpc (environ 100 millions d'années-lumière), en raison des Céphéides plus éloignés sont trop sombres et ne peut être observé, et cet outil d'extinction et rougissant effet. Heureusement, connu comme la limite naine blanche de masse Chandrasekhar comme base théorique, on a constaté que les supernovae de type Ia bougies standard pour mesurer des distances plus longues pour ouvrir de nouvelles portes. Lorsque la luminosité élevée de l'explosion d'une supernova, et toute la galaxie très, permet aux astronomes de mesurer que les Céphéides plus longues distances. Avec cette méthode, S.Perlmutter, B.Schmidt et A.Riess mesurer les échantillons de supernovae haute redshift ont été obtenus à partir de - relation redshift, a découvert l'énergie sombre et l'expansion accélérée de l'univers. En 2011, ils ont remporté le Nobel Prix en physique. Et Cepheid allant même, impliquant la luminosité, cette méthode repose également sur l'extinction et la correction rougissement, le processus de normalisation a également limité par rapport Phillips.

Une autre grandes découvertes révolutionnaires du 20e siècle est le rayonnement de fond cosmologique, de sorte que la mesure de l'astronomie est entré dans l'ère de la « cosmologie de précision. » constante cosmologique à un modèle paramétré, le rayonnement de fond à micro-ondes peut être obtenue anisotrope paramètres cosmologiques, dont la constante de Hubble. Cependant, avec l'amélioration de la précision de l'observation, il y a eu jusqu'à 4.4 écart de constante de Hubble entre le procédé classique et le rayonnement de fond à micro-ondes donnée. Ceci est appelé « crise constante de Hubble. » Les moyens de crise que soit les effets observés de la présence de facteurs inconnus, soit le modèle standard de la cosmologie de besoin à modifier, une nouvelle physique qui est probablement caché. Dans carrefour un tel, les astronomes ont besoin de nouveaux outils de haute précision de plus en plus urgent. Le nouvel outil ne doit ni compter sur l'échelle de la distance existante, ne comptez pas sur le modèle cosmologique standard, mais aussi la précision (environ 2%) avec les mesures existantes peuvent être comparées.

Source: Institut de physique des hautes énergies