私たちの太陽系からの銀河の距離を決定することは難しいビジネスです。以前は、このプロセスは絶対光出力が測定可能な他の銀河の星を見つけることに依存していました。これらの星の明るさを測定することにより、科学者たちは私たちから3億光年離れた特定の銀河を調査することができました。
しかし、サウサンプトン大学のSebastian Hoenig博士が率いる科学者チームのおかげで、新しくより正確な方法が開発されました。土地調査員が地球でここで使用するものと同様に、彼らは物理的および角度（または 見かけ上）距離測定を校正するための銀河の標準定規のサイズ。
Hoenigと彼のチームは、ハワイのマウナケア山頂近くにあるWMケック天文台でこの方法を使用して、NGC 4151銀河までの距離を初めて正確に決定しました。 「ロード・オブ・ザ・リング」三部作におけるサウロンの描写との類似性のために天文学者によって「アイ・オブ・サウロン」と呼ばれる銀河NGC 4151は、ブラックホールの質量を正確に測定するために重要です。
最近報告された距離の範囲は4〜29メガパーセクですが、この新しい方法を使用して、研究者は超大質量ブラックホールまでの距離を19メガパーセクと計算しました。
確かに、有名な物語のように、リングはこの新しい測定において重要な役割を果たします。科学者たちは、宇宙のすべての大きな銀河がその中心に超巨大ブラックホールを持っていることを観察しました。そして、全銀河の約1/10で、これらの超大質量ブラックホールは、周囲の環境から大量のガスとダストを飲み込むことによって成長し続けています。
この過程で、物質は熱くなり、非常に明るくなります–活動銀河核（AGN）として知られている宇宙で最もエネルギーの高い放出源になります。
熱い塵は超巨大ブラックホールの周りにリングを形成し、研究者が定規として使用した赤外線を放射します。ただし、このリングの見かけのサイズは非常に小さいため、観測は赤外線干渉法を使用してW. Keck天文台のツイン10メートル望遠鏡を組み合わせ、85m望遠鏡の分解能を実現しました。
埃っぽいリングの物理的なサイズを測定するために、研究者はブラックホールに非常に近いところからの光の放出と赤外線放出との間の時間遅延を測定しました。この遅延は、ライトがブラックホールの近くから高温のダストまで（光速で）移動する距離です。
ダストリングのこの物理的なサイズと、ケック干渉計からのデータで測定された見かけのサイズを組み合わせることにより、研究者たちは銀河NGC 4151までの距離を決定することができました。
Hoenig博士が言ったように：「重要な発見の1つは、この新しい方法で決定された距離が非常に正確であるということです。実際、NGC 4151の現在の結果が他のオブジェクトに当てはまる場合、他の現在の方法を打ち破って同じ精度に到達し、単純な幾何学の原理に基づいてリモート銀河の距離を直接決定できます。さらに、現在の最も正確な方法よりもはるかに多くのソースで簡単に使用できます。」
「そのような距離は、私たちの宇宙を特徴付ける宇宙論的パラメーターを突き止める、またはブラックホールの質量を正確に測定するための鍵となります」と彼は付け加えました。 「確かに、NGC 4151は、ブラックホールの質量を推定するためのさまざまな手法を調整するための重要なアンカーです。私たちの新しい距離は、これらの質量が体系的に40％過小評価された可能性があることを意味します。」
Hoenig博士は、デンマークと日本の同僚と共に、彼らの研究をさらに多くのAGNに拡張するための新しいプログラムを立ち上げています。目標は、この新しい方法でダース銀河までの正確な距離を確立し、それらを使用して宇宙論的パラメーターを数パーセント以内に制限することです。他の測定と組み合わせると、これは私たちの宇宙の膨張の歴史のより良い理解を提供します。
研究はジャーナルのオンライン版で11月26日水曜日に掲載されました 自然.
