Ako sa používa paralaxa na meranie vzdialeností od hviezd?

Posted on
Autor: Monica Porter
Dátum Stvorenia: 21 Pochod 2021
Dátum Aktualizácie: 17 Smieť 2024
Anonim
Ako sa používa paralaxa na meranie vzdialeností od hviezd? - Veda
Ako sa používa paralaxa na meranie vzdialeností od hviezd? - Veda

Obsah

V astronómii je paralaxa zdanlivým pohybom blízkych hviezd oproti pozadiu spôsobeným zemským pohybom okolo Slnka. Pretože sa zdá, že bližšie hviezdy sa pohybujú viac ako vzdialené hviezdy, veľkosť zdanlivého pohybu umožňuje astronómom určiť ich vzdialenosti meraním zmeny uhla pozorovania, ako sa zdá zo Zeme.

Zdanlivý pohyb a zmena uhla sú také malé, že nie sú voľným okom viditeľné. V skutočnosti bola prvá hviezdna paralaxa meraná až v roku 1838 nemeckým astronómom Friedrichom Besselom. Aplikácia tangentnej trigonometrickej funkcie na zmeraný uhol paralaxu a vzdialenosť, ktorú Zem prechádza okolo Slnka, udáva vzdialenosť danej hviezdy.

TL; DR (príliš dlho; neprečítané)

Pohyb Zeme okolo Slnka vytvára zjavný pohyb v blízkych hviezdach, čo má za následok malú zmenu uhla pozorovania hviezdy od Zeme. Astronómovia môžu zmerať tento uhol a vypočítať vzdialenosť od zodpovedajúcej hviezdy pomocou tangentnej trigonometrickej funkcie.

Ako paralaxa funguje

Zem sa pohybuje okolo Slnka v ročnom cykle, pričom vzdialenosť od Zeme k Slnku je jednou astronomickou jednotkou (AU). To znamená, že dve pozorovania hviezdy šesť mesiacov od seba sa odohrávajú z dvoch bodov, ktoré sú od seba vzdialené dve AU, keď Zem prechádza z jedného konca svojej obežnej dráhy na druhý.

Uhol pozorovania hviezdy sa počas šiestich mesiacov mierne mení, pretože sa zdá, že sa hviezda pohybuje na pozadí. Čím menší je uhol, tým menej sa hviezda zdá pohybovať a čím ďalej je. Meraním uhla a pôsobením dotyčnice na trojuholník tvorený Zemou, Slnko a hviezda dáva hviezdu vzdialenosť.

Výpočet paralaxy

Astronóm môže pre hviezdu, ktorú pozoruje, zmerať uhol 2 oblúkové sekundy a chce vypočítať vzdialenosť od hviezdy. Paralaxa je taká malá, že sa meria v sekundách oblúka, čo sa rovná jednej šesťdesiatine jednej minúty oblúka, čo je zase jedna šesťdesiatina stupňa rotácie.

Astronóm tiež vie, že Zem medzi pozorovaniami posunula 2 AU. Inými slovami, pravouhlý trojuholník tvorený Zemou, Slnkom a hviezdou má dĺžku 1 AU pre stranu medzi Zemou a Slnkom, zatiaľ čo uhol hviezdy vo vnútri pravouhlého trojuholníka je polovica zmeraného uhla alebo 1 oblúkový sekundu. Potom je vzdialenosť od hviezdy rovná 1 AU delená tangens 1 oblúkovej sekundy alebo 206 265 AU.

Na uľahčenie manipulácie s jednotkami merania paralaxy je parsec definovaný ako vzdialenosť od hviezdy, ktorá má uhol paralaxy 1 oblouk za sekundu alebo 206 265 AU. Na predstavu o vzdialenostiach je jedna AU asi 93 miliónov kilometrov, jedna parsec je asi 3,3 svetelných rokov a svetelný rok je asi 6 biliónov kilometrov. Najbližšie hviezdy sú vzdialené niekoľko svetelných rokov.

Ako zmerať uhol paralaxu

Zvyšujúca sa presnosť ďalekohľadov umožňuje astronómom zmerať menšie a menšie uhly paralaxy a presne vypočítať vzdialenosti od hviezd ďalej a ďalej. Aby bolo možné zmerať uhol paralaxy, musí astronóm zaznamenávať uhly pozorovania hviezdy s odstupom šesť mesiacov.

Astronóm vyberie stacionárny terč blízko predmetnej hviezdy, zvyčajne vzdialenej galaxie, ktorá sa nepohybuje. Zameriava sa na galaxiu a potom na hviezdu a meria uhol pozorovania medzi nimi. O šesť mesiacov neskôr zopakoval postup a zaznamenal nový uhol. Rozdiel v uhloch pozorovania je uhol paralaxy. Astronóm teraz môže vypočítať vzdialenosť od hviezdy.