Как астрономы определяют расстояние до звезд и галактик?

Как астрономы определяют расстояние до звезд и галактик? Космос

В повседневной жизни измерение расстояния от одной точки до другой не вызывает сложностей. При этом используются разные привычные для нас единицы. Услышав, например, цифру 100 м, каждый может мысленно представить, сколько это. Чтобы узнать расстояние между объектами в астрономии, ученые задействуют целый комплекс методов.

Небесные тела в пределах Солнечной системы

Астрономы редко оперируют километрами. Сказать, что расстояние от Земли до Луны 384,4 тыс. км еще можно, но с другими объектами цифры становятся намного длиннее. Для измерения расстояния в пределах Солнечной системы используют специальную астрономическую единицу – au (а. е.).

Она соответствует размеру большой полуоси орбиты Земли и одновременно дистанции между Землей и Солнцем. В 2012 астрономический союз решил определить точное число для а.е. – 149 597 870 700 метров. Удобство использования единицы состоит в том, что при измерении расстояний до объектов можно сравнивать их с удаленностью планеты от Солнца. Например, расстояние от Земли до Урана – около 20 а. е.

Схема параллакса
Схема параллакса

Чтобы узнать расстояние к относительно близко расположенным объектам (несколько а. е.), используют метод радиолокации. Он отличается высокой точностью. Необходимо знание нескольких параметров: скорости света, движения тела и Земли. Радиотелескоп отправляет сигнал, который отражается от поверхности тела и возвращается на Землю. Время прохождения луча туда и обратно позволяет вычислить расстояние к объекту.

Если небесное тело более удаленное от Земли, то расстояние к нему измеряется методом горизонтального параллакса. Параллакс – это изменение видимого расположения тела по отношению к удаленному фону в зависимости от того, где находится наблюдатель. Выделяют несколько параллаксов, которые нашли применение в астрономии.

Метод горизонтального параллакса состоит в следующем. Находясь в одной точке Земли, отмечают положение объекта на небе относительно более далеких звезд. Затем перемещаются в другую точку планеты и снова отмечают положение небесного тела.

Расстояние между точками наблюдения известно, как и углы между поверхностью и объектом. В результате получается условный равнобедренный треугольник. В качестве основания используется диаметр земной орбиты.

Интересно:  Как определить, что найденный камень - метеорит?

Измерение расстояний до далеких объектов

Для еще более отдаленных объектов даже использование астрономических единиц непрактично. Поэтому астрономы выражают расстояния в световых годах (1 световой год равен 9,46 х 1015 м), а еще чаще – в парсеках (1 парсек равен 3,2616 светового года).

Измерение расстояния при помощи параллакса
Измерение расстояния при помощи параллакса

Если нужно узнать точное расстояние до звезды, и предполагается, что оно не превышает несколько десятков световых лет, используют метод годичного параллакса. Расположение тел в пределах Солнечной системы измеряют относительно дальних звезд. А определение расстояния до этих самых звезд происходит при помощи сравнения их с другими галактиками.

Методика измерения расстояния остается прежней – необходимо переместиться из одной точки земной поверхности в другую, чтобы узнать угловое перемещение звезды. Однако размеры Земли слишком маленькие относительно звезд.

Для удобства и более точных измерений наблюдатель остается в одной и той же точке, но замеры делаются с промежутком в полгода. За 6 месяцев Земля, обращаясь вокруг Солнца, перейдет в противоположную точку орбиты, а исследователь получит максимальное расстояние между двумя точками. Чем меньшим окажется параллакс, тем больше парсеков до звезды.

Измерить расстояние к телам за пределами Млечного Пути можно лишь приблизительно. Ученые ориентируются на яркость звезд-цефеид, вспышки сверхновых и сравнивают их с другими уже известными объектами. А расстояние до далеких галактик, где не видны звезды, определяется путем наблюдений за смещением линий в их спектрах.

Полярная звезда. Фото с космического телескопа "Хаббл"
Полярная звезда. Фото с космического телескопа “Хаббл”
Интересный факт: Полярная звезда является типовой цефеидой, которые известны переменностью – способны менять яркость. Однако в последнее время Полярная звезда отличается стабильным свечением. Расстояние до нее от Земли – 137 парсек.

Измерение расстояний до звезд и галактик имеет определенную последовательность. Для близко расположенных объектов используют методы радиолокации и параллакса. Для дальних – оценивают свечение и изменение спектра тел.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться с друзьями

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ (определяет Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации).

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 1 из 5 )
Научно-популярный журнал: «Как и Почему»
guest
0 Комментарии
Встроенная обратна связь
Просмотр всех комментариев

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: