כיצד משתמשים במקביל למדידת המרחקים לכוכבים?

באסטרונומיה, פרלקסה היא התנועה הנראית לכאורה של כוכבים סמוכים על רקעם הנגרמת מנסיעות כדור הארץ סביב השמש. מכיוון שנראה שכוכבים קרובים יותר נעים מאשר רחוקים, כמות התנועה הנראית לעין מאפשרת אסטרונומים לקבוע את מרחקיהם על ידי מדידת השינוי בזווית התצפית כפי שהוא מופיע מכדור הארץ.

התנועה לכאורה ושינוי הזווית כל כך קטנים שהם לא מורגשים בעין בלתי מזוינת. למעשה, הקבלה הכוכבית הראשונה נמדדה רק בשנת 1838 על ידי האסטרונום הגרמני פרידריך בסל. החלת הפונקציה הטריגונומטרית המשיקה על זווית הפרלקסה הנמדדת והמרחק שעבר כדור הארץ סביב השמש נותן את המרחק לכוכב המדובר.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

תנועת כדור הארץ סביב השמש מייצרת תנועה לכאורה בכוכבים סמוכים, וכתוצאה מכך שינוי קטן בזווית התצפית של הכוכב מכדור הארץ. אסטרונומים יכולים למדוד זווית זו ולחשב את המרחק לכוכב המקביל באמצעות הפונקציה הטריגונומטרית המשיקה.

כדור הארץ נע סביב השמש במחזור שנתי כשהמרחק מכדור הארץ לשמש הוא יחידה אסטרונומית אחת (AU). פירוש הדבר ששתי תצפיות של כוכב בהפרש של חצי שנה מתרחשות משתי נקודות המרוחקות שתי AU זה מזה שכדור הארץ נע מקצה אחד של מסלולו לקצה השני.

זווית התצפית על כוכב משתנה מעט במהלך ששת החודשים כאשר נראה כי הכוכב נע על רקעו. ככל שהזווית קטנה יותר, נראה שהכוכב זז פחות ורחוק יותר. מדידת הזווית ומריחת המשיק למשולש שנוצר על ידי כדור הארץ, השמש והכוכב נותן את המרחק לכוכב.

אסטרונום עשוי למדוד זווית של 2 שניות קשת עבור הכוכב שהוא צופה, והוא רוצה לחשב את המרחק לכוכב. פרלקס הוא כה זעיר, שהוא נמדד בשניות של קשת, שווה לשישה מדקה אחת לקשת, וזה בתורו שישים למידת סיבוב.

האסטרונום יודע גם שכדור הארץ עבר 2 AU בין תצפיות. במילים אחרות, למשולש הזווית הישרה שנוצרו על ידי כדור הארץ, השמש והכוכב אורכו 1 AU בצד שבין כדור הארץ והשמש, בעוד שהזווית בכוכב, בתוך המשולש הזווית הישרה, היא חצי מהזווית הנמדדת או קשת אחת שְׁנִיָה. לאחר מכן, המרחק לכוכב שווה ל- 1 AU חלקי המשיק של שנייה אחת בקשת או 206,265 AU.

כדי להקל על הטיפול ביחידות המדידה של פרלקסה, ה- Parsec מוגדר כמרחק לכוכב בעל זווית פרלקסה של שנייה אחת בקשת, או 206,265 AU. כדי לתת מושג לגבי המרחקים המעורבים, AU אחד הוא כ 93 מיליון מיילים, פרסק אחד כ 3.3 שנות אור ושנת אור היא כ 6 טריליון מיילים. הכוכבים הקרובים ביותר נמצאים במרחק כמה שנות אור.

הדיוק ההולך וגדל של הטלסקופים מאפשר לאסטרונומים למדוד זוויות פרלקסה קטנות וקטנות יותר ולחשב במדויק את המרחקים לכוכבים הרחוקים יותר ויותר. כדי למדוד זווית פרלקסה, אסטרונום צריך לתעד את זוויות התצפית של כוכב בהפרש של חצי שנה.

האסטרונום בוחר יעד נייח קרוב לכוכב המדובר, בדרך כלל גלקסיה רחוקה שאינה זזה. הוא מתמקד בגלקסיה ואז בכוכב, מודד את זווית התצפית ביניהם. כעבור חצי שנה הוא חוזר על התהליך ורושם את הזווית החדשה. ההבדל בזוויות התצפית הוא זווית הפרלקסה. האסטרונום יכול כעת לחשב את המרחק לכוכב.