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After more than 10 years of investigation, the scientist from Universidad de Concepción measured the distance between the Milky Way and the Large Magellanic Cloud with the highest possible accuracy. This investigation was published by the renowned scientific journal, Nature, and is an essential contribution to astronomical science.
During 16 years of investigations a scientist team, led by Professors of Universidad de Concepción, tried to improve the calibration of the cosmic distance scale in the Local Universe, defining the distance to the nearest galaxy, the Large Magellanic Cloud, that is accurate to 1%, which is something ever accomplished and a great achievement for the astronomy field.
“A distance to the Large Magellanic Cloud that is precise to one percent,” is the name of the research which paper was published only the past March 14 of 2019 by the renowned scientific journal “Nature.”
The publication is led by Grzegorz Pietrzynski (as the lead author), Darek Graczyk, and Wolfgang Gieren, all of them from Universidad de Concepción, who are members of a 22 scientists’ team from different countries as Poland, France, the United States, and Germany.
This work is part of the “Araucaria Project” by The Center for Excellence in Astrophysics and Associated Technologies CATA, and supported by the Millennium Institute of Astrophysics MAS, led by Dr. Wolfgang Gieren, Professor at the Astronomy Department of Universidad de Concepción.
In this investigation, eclipsing binary stars were used, which are a very odd kind (one in a million stars) with a new technique calibrated by the teamwork. “The Large Magellanic Cloud is the galaxy being used to calibrate the distance scale to every galaxy in the Universe. Is the first time in Astronomy history that the distance to a galaxy could be measured with such remarkable accuracy.”
Let us remember that in 2013, the same “Araucaria Project” teamwork, which started in 2002 in Universidad de Concepción, could measure the distance to the Large Magellanic Cloud galaxy accurate to 2.2% (also published in Nature journal the same year). “The improvement in the accuracy to 1% is a huge step to improve our knowledge towards the Universe expansion, and dark energy phenomenon that is one of the biggest contemporary mysteries in Astrophysics,” Dr. Wolfgang Gieren states, who also is a MAS Associate Researcher.
But how did they achieve this breakthrough?
To obtain an improvement in the accuracy in the 2013 results (from 2.2% to 1% accuracy), the researchers extended the eclipsing binary system samples they used in the Large Magellanic Cloud from eight to twenty, and this was in addition to a new calibration of this technique using interferometric measurements obtained in the ESO’s Paranal Observatory in Chile. In addition to this telescope, telescopes from La Silla Observatory, the Magellan telescope from Las Campanas Observatory, and from the South African Astronomical Observatory SAAO, near to Cape Town, South Africa, were used in this project.
This investigation took 16 years since “the majority of our binary systems inside the Large Magellanic Cloud need some years to complete their orbital periods, that we had to cover them all through photometric and spectroscopic observations,” Dr. Gieren explains, who is the co-author of this survey next to Dr. Pietrzynski. Both of them participated in the observations, data analysis, and publication production.
As such, after more than a decade of hard scientific work, led from Chile, is achieved a giant leap to improve the understanding of our Universe history.
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Con un trabajo de investigación de más de 10 años, científicos de la Universidad de Concepción, quienes también pertenecen al MAS, lograron determinar con la máxima precisión posible hasta ahora la distancia entre la Vía Láctea y la Gran Nube de Magallanes. La investigación fue publicada en la prestigiosa revista científica Nature y viene a ser un aporte único en la ciencia astronómica.
Durante 16 años de investigaciones un grupo de científicos, liderado por académicos de la Universidad de Concepción, buscó mejorar la calibración de la escala de distancia cósmica en el Universo local, pudiendo determinar la distancia a la galaxia más cercana, la Gran Nube de Magallanes, con un 1% de precisión, algo nunca jamás logrado y un gran logro para el mundo de la astronomía. “Una distancia a la Gran Nube de Magallanes que es precisa al uno por ciento ” (“A distance to the Large Magellanic Cloud that is precise to one per cent”, en inglés) se titula la investigación cuyo paper fue publicado el recién pasado 14 de marzo de 2019 en la reconocida revista científica “Nature”.
La publicación es liderada por los Dres. Grzegorz Pietrzynski (como primer autor), Darek Graczyk y Wolfgang Gieren, todos pertenecientes a la Universidad de Concepción, quienes forman parte de un grupo de 22 científicos de distintos países como Polonia, Francia, Estados Unidos y Alemania.
El trabajo se enmarca en el “Proyecto Araucaria” del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines, CATA y apoyado por el Instituto Milenio de Astrofísica MAS, que es liderado por el Dr. Wolfgang Gieren, académico del Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción.
Para la investigación se utilizaron estrellas binarias eclipsantes muy especiales que son sumamente raras (una, en un millón de estrellas) con una nueva técnica calibrada por el grupo de trabajo. “La Gran Nube de Magallanes es la galaxia con la cual se está calibrando la escala de las distancias a todas las galaxias en el Universo. Es la primera vez en la historia de la Astronomía que se pudo medir la distancia a una galaxia con tal precisión”.
Recordemos que el año 2013, el mismo equipo de investigación del “Proyecto Araucaria”, iniciado el año 2002 en la Universidad de Concepción, logró determinar la distancia a la galaxia Gran Nube de Magallanes con una precisión del 2.2% (también publicado en Nature, el mismo año). “El mejoramiento de esta precisión al 1% es un paso gigantesco para mejorar nuestra comprensión de la expansión del Universo, y del fenómeno de la energía oscura que es uno de los grandes enigmas contemporáneos en la Astrofísica”, explica el Dr. Wolfgang Gieren, quien también es investigador asociado del MAS.
Pero, ¿cómo se logró este avance?
Para aumentar la precisión que ya se había logrado el año 2013, (pasar de un 2,2% a un 1% de exactitud) los investigadores extendieron las muestras de sistemas de estrellas binarias que utilizaban en la Gran Nube de Magallanes de ocho a veinte, y a esto se sumó una nueva calibración de la técnica usando mediciones interferométricas obtenidas en el Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral, ESO, en nuestro país. Además de éste, se utilizaron telescopios del observatorio La Silla, el telescopio Magallanes del Observatorio Las Campanas en Chile y telescopios del South African Astronomical Observatory (SAAO) cerca de Ciudad del Cabo, Sudáfrica.
La investigación tomó 16 años de estudio debido a que “la mayoría de nuestros sistemas binarios en la Gran Nube de Magallanes necesitan varios años para cumplir sus ciclos orbitales, los cuales teníamos que cubrir completamente con observaciones fotométricas y espectroscópicas”, clarifica el Dr. Gieren, quien es co-creador del estudio junto al Dr. Pietrzynski. Ambos participaron en las observaciones, análisis de datos y redacción de la publicación.
Es así como luego de más de una década de dedicado trabajo científico, el cual fue liderado desde Chile, se logra un gran paso para mejorar el entendimiento de la historia de nuestro Universo.
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