Hat Gaia tatsächlich vollständige Lichtkurven für 212 Cepheiden in anderen Galaxien erzeugt?

Die kürzlich erschienene BBC-Nachricht Gaia clocks speedy cosmic expansion besagt, dass eine kürzlich durchgeführte Gaia-Messung von 212 Cepheid-Variablen in anderen Galaxien innerhalb der lokalen Gruppe eine Hubble-Konstante von ~73 km/s/Mpc ergibt, was mit einer früheren Messung mit dem Hubble übereinstimmt Fernrohr.

Die Ergebnisse werden berichtet in: A test of Gaia Data Release 1 parallaxes: impacts for the local distance scale . Ich habe Abbildung 1 am Ende hier eingefügt. Wenn ich das richtig verstehe, stellt die x-Achse oder "photometrische Parallaxe" photometrische Daten dar, die mit einem Modell verglichen werden, um eine Entfernung zu ergeben, die dann als äquivalente Parallaxe ausgedrückt wird.

Gaia ist kein „Point-and-Shoot“-Instrument wie das Hubble-Teleskop. Es hat eine langsame, extrem gleichmäßige Rotation, um mindestens 1,5 volle Umdrehungen zu scannen - genug für jeden Start im Scan, um das CCD-Array durch beide Teleskope vollständig zu passieren .

Aber das ist kein optimaler Beobachtungsplan, um Daten über eine Gruppe von Cepheiden zu sammeln. Obwohl es Ähnlichkeiten gibt, unterscheiden sich die Lichtkurven verschiedener Sterne. Bin ich naiv zu glauben, dass es notwendig ist, eine schöne, vollständige Lichtkurve mit dichten Zeitpunkten aufzubauen, um die Photometrie für präzise Entfernungsberechnungen zu verwenden? Wurde dies tatsächlich im Rahmen des Beobachtungsprogramms von Gaia durchgeführt, oder gab es einen speziellen Beobachtungsplan für die Cepheiden-Messungen?

Die Daten müssen auch gut genug sein, um die Perioden jedes Sterns mit ausreichender Genauigkeit zu berechnen. Die Kurve der absoluten Größe über der Periode ist bei niedrigen Perioden ziemlich steil, was bedeutet, dass der Fehler in der berechneten Entfernung stark von einem Fehler in der Periode beeinflusst wird.

Und könnte mir jemand helfen zu verstehen - was ist eine TGAS-Parallaxe?

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oben: Bild 1 von hier .

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über X2: "Abbildung 4 und 4a: Cepheiden-Lichtkurven (klicken Sie auf die Bilder für größere Versionen) Lichtkurven für die zwölf Cepheiden-Variablen in M100, die mit Hubble beobachtet wurden. Die absolute Helligkeit M wird aus der Periode der Cepheiden bestimmt . Adaptiert von Freedman et al. (1994)." aus dem Tutorial: https://astrosociety.org/edu/publications/tnl/57/realastro3.html

Antworten (2)

Bin ich naiv zu glauben, dass es notwendig ist, eine schöne, vollständige Lichtkurve mit dichten Zeitpunkten aufzubauen, um die Photometrie für präzise Entfernungsberechnungen zu verwenden?

Nein, je mehr ich darüber lese, desto schwieriger scheint es zu sein. Grundsätzlich sollten Sie bei regelmäßiger und häufiger Probenahme irgendwann eine leichte Kurve erhalten, es sei denn, der Zeitraum ist gleich oder ein Vielfaches Ihres Probenahmezeitraums.

Es ist nicht einfach herauszufinden, wie oft GAIA einen bestimmten Himmelsausschnitt beobachtet, aber hier steht das nach einem Jahr Beobachtung

Gaia hat bisher durchschnittlich etwa 14 Messungen von jedem Stern am Himmel gemacht, [...]

also scheinen sie etwas häufiger als einmal im Monat Wiederholungsbeobachtungen zu haben. Cepheiden haben einen Zeitraum von typischerweise 2 bis 45 Tagen ( sagt deutsche Wikipedia - habe es im englischen Artikel nicht gefunden). Wenn Sie regelmäßig Proben nehmen, sollten Sie in der Lage sein, zumindest für einige Cepheiden eine anständige Lichtkurve zu erhalten.

Komplette Vermutung meinerseits: Anscheinend sind längerfristige Cepheiden mindestens röter. Vielleicht verwenden sie das, um zwischen der tatsächlichen Periode und höheren Harmonischen zu unterscheiden?

Und könnte mir jemand helfen zu verstehen - was ist eine TGAS-Parallaxe?

In der Einleitung heißt es

Tycho-Gaia Astrometric Solution (im Folgenden TGAS; Michalik et al. 2015)

Aus der Zusammenfassung dieses Papiers scheint es ihre Methode zu beschreiben (sie praktizierten mit Schein-GAIA-Daten). Scheint, als würden sie den vorherigen Tycho-Katalog verwenden, um Astrometrie- und Parallaxenmessungen aus GAIA-Daten zu verbessern (sie erwähnen die Verwendung von Hipparcos-Parallaxen als Konsistenzprüfung).

Abbildung 1 scheint also Cepheiden-Distanz vs. Parallaxen-Distanz zu sein.

OK, du hast mir einige gute Dinge zum Nachdenken gegeben ...

Casertano et al. verwendeten die Beziehung zwischen Periode und Leuchtkraft (PL) von Cepheid-Variablen als Plausibilitätsprüfung für Gaia-DR1-Parallaxen. Sie wählten Cepheid-Variablen innerhalb der Milchstraße mit Parallaxen in TGAS (astrometrische Lösung von Tycho-Gaia, Wiederverwendung von Hipparcos-Daten für einen Vorsprung). Die Periode und die scheinbare Helligkeit stammen aus der bodengestützten Photometrie ( van Leeuwen et al. 2007 , Abschnitt 2 und Anhang A). Die Beziehung zwischen Cepheidenperiode und Leuchtkraft gibt eine absolute Größe an, was zu einer Entfernungsschätzung führt, deren Kehrwert eine erwartete Parallaxe ist. Die tatsächlichen Parallaxen stimmen mit den photometrischen Schätzungen überein.

Nachdem sie die Parallaxen von Gaia DR1 für gesund befunden hatten, verwendeten sie diese Parallaxen, um eine vorläufige Schätzung der Hubble-Konstante vorzunehmen H 0 , die wiederum als Plausibilitätsprüfung für eine aktuelle dient H 0 Schätzung basierend auf verschiedenen HST-Beobachtungen ( Riess et al. 2016 , zitiert als R16). Später hoffen sie, die HST-Photometrie von Milchstraßen-Cepheiden mit endgültigen Gaia-Parallaxen für eine Verbesserung zu kombinieren H 0 schätzen.

Dies könnte eine gute Antwort sein, aber ich kann es nicht sagen. Es scheint etwas gestaucht oder gekürzt zu sein. Könnten Sie Ihre Erklärung erweitern? Wenn zum Beispiel die "Perioden von Lichtkurven stammen, die durch bodengestützte Photometrie ermittelt wurden" und die "scheinbaren Größen ebenfalls von bodengestützter Photometrie stammen", was hat Gaia dann tatsächlich dazu beigetragen? Vielen Dank!
Überarbeitet und erweitert.
Gaia steuerte eine Parallaxe bei!
@RobJeffries Ich denke dann, dass diese Frage immer noch nicht beantwortet ist und dass die Antwort "Nein, Gaia hat eine Parallaxe beigetragen" lautet?
@MikeG dito...