Co to jest świeca standardowa w astronomii?
Świeca standardowa (ang. standard candle) to obiekt astronomiczny o znаnej jasności bezwzględnej, dzięki czemu porównując ją z obserwowaną jasnością pozorną można obliczyć jego odległość od Ziemi na podstawie prawa odwrotnych kwadratów. Jest fundamentalnym narzędziem kosmologicznym umożliwiającym budowanie drabiny odległości astronomicznych – od kilku parseków do miliardów lat świetlnych.
Najważniejsze świece standardowe to: gwiazdy zmienne Cefeidy – gwiazdy pulsujące o ścisłej zależności jasność-okres odkrytej przez Henriettę Leavitt w 1908 roku; im dłuższy okres pulsacji (1-100 dni), tym wyższa jasność bezwzględna; Hubble kalibrował odległość do galaktyki Andromedy właśnie Cefeidami (1923). Supernowe Ia – biały karzeł przekraczający masę Chandrasekhara; wyjątkowo jednorodna jasność bezwzględna ok. -19,3 mag umożliwia pomiary do ok. 10 miliardów lat świetlnych; obserwacje supernowych Ia w 1998 roku doprowadziły do odkrycia przyspieszonej ekspansji Wszechświata (Nobel 2011 dla Perlmuttera, Schmidta i Rissa). Gwiazdy RR Lyrae – pulsujące gwiazdy halo o stałej jasności bezwzględnej ok. 0,6 mag, użyteczne w pobliżu galaktycznych gromad kulistych.
Drabina kosmiczna łączy kolejne metody: paralaksa (do ok. 1000 parseków), Cefeidy (do ok. 50 megaparseków), supernowe Ia (miliardy lat świetlnych). Aktualne napięcie Hubble’a (Hubble tension) – różnica między stałą Hubble’a wyznaczoną lokalnie przez Cefeidy i SN Ia (ok. 73 km/s/Mpc) a kosmologicznie z CMB (ok. 67 km/s/Mpc) – kwestionuje spójność kalibracji świec standardowych i jest jednym z największych nierozwiązanych problemów kosmologii.