Credito:NASA, ESA; CC DI 4.0
Dal 2003 al 2021, questa raccolta di immagini del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA presenta galassie che ospitano sia le variabili Cefeidi che le supernove. Questi due fenomeni celesti sono entrambi strumenti cruciali utilizzati dagli astronomi per determinare la distanza astronomica e sono stati usati per perfezionare la nostra misurazione della costante di Hubble, il tasso di espansione dell'universo
Ognuna delle immagini di questa speciale collezione presenta una galassia a spirale che ospita sia variabili Cefeidi che una classe speciale di supernove, due notevoli fenomeni stellari che a prima vista non hanno molto in comune:le variabili Cefeidi sono stelle pulsanti che si illuminano regolarmente e le supernove deboli e di tipo Ia sono le esplosioni catastrofiche che segnano l'agonia di una calda e densa stella nana bianca. Tuttavia, entrambi possono essere utilizzati dagli astronomi per misurare la distanza da un oggetto astronomico.
Stabilire la distanza di un corpo celeste è una sfida enorme per gli astronomi; può essere difficile distinguere tra oggetti deboli e relativamente vicini alla Terra e oggetti luminosi e distanti. Per aiutare a superare questa sfida, gli astronomi hanno sviluppato quella che è conosciuta come la scala della distanza cosmica, una serie di metodi di determinazione della distanza, organizzati in base alle distanze relative che possono misurare. Due passaggi importanti in questa scala sono le variabili cefeidi e le supernove:le variabili cefeidi perché il periodo con cui pulsano può essere utilizzato per calcolare la loro distanza; e supernovae perché ogni esplosione di supernova di tipo Ia raggiunge la stessa luminosità nota, il che significa che la sua luminosità vista dalla Terra può essere utilizzata per ricavarne la distanza. Tutte le galassie presentate in questa raccolta ospitano variabili Cefeidi e negli ultimi 40 anni si è verificata almeno un'esplosione di supernova di tipo Ia. Una delle galassie, NGC 2525, conteneva persino una supernova catturata in tempo reale in un notevole timelapse.
Anche prima del suo lancio, uno dei principali obiettivi scientifici di Hubble era osservare le variabili cefeidi e le supernove. Queste osservazioni possono aiutare a misurare il tasso di espansione dell'Universo, un valore che gli astronomi chiamano costante di Hubble. Generazioni di astronomi hanno affinato questo valore in quasi 30 anni utilizzando i dati di oltre 1.000 ore di tempo di Hubble. Più recentemente, un team di astronomi chiamato SH0ES ha utilizzato le osservazioni di tutte le supernove viste da Hubble negli ultimi 40 anni, comprese quelle nelle galassie qui raffigurate, per determinare il valore della costante di Hubble come 73,04 ± 1:04 kms-1 Mpc -1.
"Questo è ciò per cui è stato costruito il telescopio spaziale Hubble. Stai ottenendo la misura standard per l'Universo dal gold standard dei telescopi", ha affermato il nobile laureato Adam Riess della Johns Hopkins University di Baltimora, nel Maryland, che guida il team SH0ES. "Questa è l'opera magnum di Hubble."
È interessante notare che il tasso di espansione determinato dai dati osservativi dei telescopi è significativamente diverso dal valore previsto dal nostro attuale modello cosmologico standard dell'Universo. La ricchezza dei dati di Hubble significa che è estremamente improbabile che ciò sia avvenuto per una selezione casuale di osservazioni fuorvianti.
L'ampia collezione di galassie Cefeidi che ospitano supernove e variabili osservate da Hubble è stata individuata in sei diverse proposte per l'osservazione del tempo con il telescopio. Sebbene queste proposte facessero parte della ricerca decennale di Hubble per misurare con precisione il tasso di espansione dell'Universo, le osservazioni hanno anche prodotto una serie di bellissimi ritratti galattici, come quelli di NGC 5643, NGC 7329, NGC 105 e NGC 3254. Altri ancora sono stati precedentemente presenti in Hubble Pictures of the Week e in altre pubblicazioni, tra cui NGC 691, NGC 1559, NGC 2525, NGC 2608 e NGC 3147. + Esplora ulteriormente
