Știm că cea mai apropiată stea de pe Pământ este Soarele. Dacă vorbim despre obiecte din afara sistemului solar, atunci în primul rând în proximitatea dintre stele este Proxima Centauri și sistemul Alpha Centauri. Dar cum știm asta?
Primii oameni nu au fost deosebit de interesați de stele, deoarece au considerat spațiul cosmic ca un dom static, în care corpurile celeste sunt bine atașate deasupra Pământului. Dar atunci oamenii vechi înțelepți au ghicit că lumea este mult mai complicată decât părea inițial.
De exemplu, astronomul din Grecia antică, Aristarhul de Samos, în secolul III î.Hr. e. Am încercat să determin distanța soarelui. El a considerat că steaua ar trebui să fie situată de 20 de ori mai departe de lună (cifra curentă este de 20 de ori mai mare). Mai multe figuri moderne au fost furnizate de astronomul Jacques Dominique Cassini în 1672, folosind momentul confruntării lui Mars (140 milioane km).
Vizualizarea metodei de parallax
Pentru o lungă perioadă de timp, oamenii de știință au trebuit să folosească mișcarea lui Venus pentru a înțelege parametrii sistemului solar. Astfel au apărut proiecte internaționale majore, în care oamenii de știință din întreaga lume au combinat observațiile și distanțele derivate ale obiectelor spațiale. Dar cum investighează cercetătorii aceste distanțe?
Metoda cea mai simplă și cea mai întâi a fost paralaxa (triangularea). Poate că nu știți despre asta, dar observați în mod constant efectul în viața obișnuită. Îți amintești cum ai mers în mașină, la tren sau la microbuz. S-ar putea să fi observat cât de repede obiectele apropiate (cum ar fi posturile și oamenii) se aprind pe fundalul obiectelor mai îndepărtate (munți, nori etc.). Concluzia este simplă: compensarea paralaxelor pentru obiectele apropiate este mult mai semnificativă și mai remarcabilă.
Efect parallax
Parallaxul este calculat ca o ecuație. Veți avea nevoie de o bază (măsurarea a două unghiuri și o distanță) și cunoașterea trigonometriei pentru a calcula lungimea unuia dintre picioarele într-un triunghi drept. Cu cat baza este mai lunga, cu atat mai semnificative vor fi deplasarile si unghiurile parallactice.
Când se deplasează de la un capăt al bazei la celălalt, direcția vizibilă se schimbă într-un punct. Schimbarea unui obiect pe fundalul corpurilor cerești îndepărtate este numită o schimbare de parallax. Ce va lua observatorul pământului ca bază? Acesta este diametrul orbitei pământului în jurul soarelui.
Cel mai greu lucru a fost să aplicați paralaxa unor stele mai îndepărtate. Descoperirea sa produs numai în secolul al XIX-lea, când dispozitivele goniometrice au devenit destul de precise. Norocul a zâmbit la Vasily Struve, care în 1837 a publicat pentru prima dată valoarea parallaxului stelei Vega - 0,12 secunde unghiulare. Alte observații din partea lui Friedrich Bessel au urmat pentru starul Cygnus 61 - 0.3 ".
Distanțele în metoda parallax pentru alte stele au început să fie măsurate în parsecs (1 parsecs = 3.26 ani lumină). Acesta este punctul de pornire al referinței, unde exact de la această distanță raza orbitei planetei noastre este privită la un unghi de 1 secundă. Dacă doriți să calculați distanța față de stea în parsecs, utilizați o formulă simplă în care 1 este împărțită de parallaxul stea în secunde.
Metoda funcționează bine dacă măsurați distanțele nu mai mult de 100 parsecs (metoda parallaxului se ciocnește cu o barieră sub forma atmosferei pământului). Dar universul este infinit. Cum să vezi mai multe obiecte îndepărtate? Metodele fotometrice care au apărut odată cu dezvoltarea fotografiei și a stelelor variabile (cefeii) ajută aici. Primul care a reușit a fost astronomul Henriette Levitt. A studiat strălucirea stelei pe plăcile fotometrice folosind Cepheids pe teritoriul Noriului Magellanic. Ea a reușit să înțeleagă că, odată cu strălucirea stelei crește și perioada de oscilație a luminozității.
Datorită luminozității și vizibilității Cepheidelor, pot fi urmărite obiecte din apropierea lor. Dacă ne amintim legătura dintre periodicitate și luminozitate, atunci sub forma Cepheidelor obținem un instrument util pentru calcularea scalelor Universului.
Dar este dificil să se măsoare distanța până la cel mai apropiat Cepheid, deoarece este îndepărtată pentru 130 parseci. Prin urmare, a apărut o schemă de "distanță a scării", în care grupurile de stele dispersate au devenit o etapă intermediară, unde obiectele stelare sunt caracterizate printr-un timp total de formare. Elaborarea unui grafic cu un indicator al temperaturii și luminozității a dus la derivarea liniei principale de secvență. Toate stelele din cluster sunt îndepărtate de Pământ cu aproape o singură distanță, astfel încât strălucirea aparentă a făcut posibilă calcularea măsurii luminozității.
A fost necesar să se determine distanța exactă la cel puțin un grup pentru a face o "potrivire a secvenței principale". Acest lucru a ajutat la Pleiades și Hyades. După aceea, am avut deja o scară la cel mai apropiat Cepheid.
Pleiades este un cluster deschis care poate conține 3000 de stele și are 400 de ani-lumină distanță (120 parsecs). Printre nume sunt: Șapte surori, NGC 1432/35 și M45.
Precizia măsurării crește dacă observați stelele nu de pe Pământ, ci cel puțin pe orbită. Prin urmare, în 1989, a fost lansat satelitul Hipparcos, cu ajutorul căruia au putut să prezinte un catalog astronomic de 120 de stele cu parallaxe anuale.
Dacă vrei să mergi mai departe, nu poți face fără o schimbare roșie. Apariția metodei se datorează astronomului Vesto Slifer, care, în studiul spectrelor galactice, a observat că multe linii sunt roșii în raport cu observatorul. Apoi, Edwin Hubble a preluat dezvoltarea temei, care a derivat constanta Hubble și a realizat că galaxiile sunt înlăturate (rata de îndepărtare este proporțională cu distanța față de galaxie) și Universul se extinde. În lumea modernă, metoda redirecționării roșii face posibilă determinarea distanțelor față de galaxiile îndepărtate. Desigur, să nu uităm că acum oamenii de știință au tehnologii avansate de observare și sateliți în orbită, deci distanțele față de stele sunt specificate tot timpul. De exemplu, ultima misiune Gaia este de a măsura cu exactitate paralaxa, viteza intrinsecă și radială pentru 1 miliard de stele.
