Πώς χρησιμοποιείται το Parallax για τη μέτρηση των αποστάσεων από τα αστέρια;

Στην αστρονομία, η παράλλαξη είναι η φαινομενική κίνηση των κοντινών αστεριών στο φόντο τους που προκαλείται από το ταξίδι της Γης γύρω από τον ήλιο. Επειδή τα πιο κοντά αστέρια φαίνεται να κινούνται περισσότερο από τα μακρινά, το επιτρέπει η ποσότητα της φαινομενικής κίνησης οι αστρονόμοι να καθορίσουν τις αποστάσεις τους μετρώντας την αλλαγή στη γωνία παρατήρησης όπως φαίνεται από τη Γη.

Η φαινομενική κίνηση και η αλλαγή της γωνίας είναι τόσο μικρές που δεν γίνονται αντιληπτές με γυμνό μάτι. Στην πραγματικότητα, ο πρώτος αστρικός παράλλακας μετρήθηκε μόνο το 1838 από τον Γερμανό αστρονόμο Friedrich Bessel. Εφαρμόζοντας την εφαπτομενική τριγωνομετρική συνάρτηση στη μετρούμενη γωνία παράλλαξης και την απόσταση που διανύει η Γη γύρω από τον ήλιο δίνει την απόσταση στο εν λόγω αστέρι.

TL; DR (Πάρα πολύ; Δεν διαβάστηκε)

Η κίνηση της Γης γύρω από τον ήλιο παράγει μια εμφανή κίνηση στα κοντινά αστέρια, με αποτέλεσμα μια μικρή αλλαγή στη γωνία παρατήρησης του αστεριού από τη Γη. Οι αστρονόμοι μπορούν να μετρήσουν αυτήν τη γωνία και να υπολογίσουν την απόσταση από το αντίστοιχο αστέρι χρησιμοποιώντας την εφαπτομένη τριγωνομετρική συνάρτηση.

Η Γη κινείται γύρω από τον ήλιο σε έναν ετήσιο κύκλο με την απόσταση από τη Γη στον Ήλιο να είναι μια αστρονομική μονάδα (AU). Αυτό σημαίνει ότι δύο παρατηρήσεις ενός αστεριού σε απόσταση έξι μηνών πραγματοποιούνται από δύο σημεία που απέχουν δύο AU καθώς η Γη ταξιδεύει από το ένα άκρο της τροχιάς του στο άλλο.

Η γωνία παρατήρησης ενός αστεριού αλλάζει ελαφρώς κατά τη διάρκεια των έξι μηνών καθώς το αστέρι φαίνεται να κινείται στο φόντο του. Όσο μικρότερη είναι η γωνία, τόσο λιγότερο φαίνεται να κινείται το αστέρι και όσο πιο μακριά είναι. Η μέτρηση της γωνίας και η εφαρμογή της εφαπτομένης στο τρίγωνο που σχηματίζεται από τη Γη, ο ήλιος και το αστέρι δίνουν την απόσταση από το αστέρι.

Ένας αστρονόμος μπορεί να μετρήσει μια γωνία 2 δευτερολέπτων τόξου για το αστέρι που παρατηρεί και θέλει να υπολογίσει την απόσταση από το αστέρι. Το Parallax είναι τόσο μικροσκοπικό, μετριέται σε δευτερόλεπτα τόξου, ίσο με το ένα εξήντα του ενός λεπτού τόξου, το οποίο με τη σειρά του είναι το ένα εξάτοτο ενός βαθμού περιστροφής.

Ο αστρονόμος γνωρίζει επίσης ότι η Γη έχει μετακινήσει 2 AU μεταξύ των παρατηρήσεων. Με άλλα λόγια, το ορθογώνιο τρίγωνο που σχηματίζεται από τη Γη, τον ήλιο και το αστέρι έχει μήκος 1 AU για την πλευρά μεταξύ η Γη και ο ήλιος, ενώ η γωνία στο αστέρι, μέσα στο ορθογώνιο τρίγωνο, είναι η μισή μετρούμενη γωνία ή 1 τόξο δεύτερος. Στη συνέχεια, η απόσταση από το αστέρι ισούται με 1 AU διαιρούμενη με την εφαπτομένη του 1 τόξου δευτερολέπτου ή 206.265 AU.

Για να διευκολύνεται ο χειρισμός των μονάδων μέτρησης παράλλαξης, το parsec ορίζεται ως η απόσταση από ένα αστέρι που έχει γωνία παράλλαξης 1 τόξου δευτερολέπτου ή 206.265 AU. Για να δώσουμε κάποια ιδέα για τις σχετικές αποστάσεις, ένα AU είναι περίπου 93 εκατομμύρια μίλια, ένα parsec είναι περίπου 3,3 έτη φωτός και ένα έτος φωτός είναι περίπου 6 τρισεκατομμύρια μίλια. Τα πιο κοντινά αστέρια απέχουν αρκετά έτη φωτός.

Η αυξανόμενη ακρίβεια των τηλεσκοπίων επιτρέπει στους αστρονόμους να μετρούν μικρότερες και μικρότερες γωνίες παράλλαξης και να υπολογίζουν με ακρίβεια τις αποστάσεις από τα αστέρια όλο και πιο μακριά. Για να μετρήσει μια γωνία παράλλαξης, ένας αστρονόμος πρέπει να καταγράψει τις γωνίες παρατήρησης ενός αστεριού σε απόσταση έξι μηνών.

Ο αστρονόμος επιλέγει έναν σταθερό στόχο κοντά στο εν λόγω αστέρι, συνήθως έναν μακρινό γαλαξία που δεν κινείται. Επικεντρώνεται στον γαλαξία και μετά στο αστέρι, μετρώντας τη γωνία παρατήρησης μεταξύ τους. Έξι μήνες αργότερα επαναλαμβάνει τη διαδικασία και καταγράφει τη νέα γωνία. Η διαφορά στις γωνίες παρατήρησης είναι η γωνία παράλλαξης. Ο αστρονόμος μπορεί τώρα να υπολογίσει την απόσταση από το αστέρι.