Как параллакс используется для измерения расстояний до звезд?

В астрономии параллакс - это видимое движение ближайших звезд на их фоне, вызванное движением Земли вокруг Солнца. Поскольку кажется, что более близкие звезды движутся больше, чем далекие, количество видимого движения позволяет астрономы определяют свои расстояния, измеряя изменение угла наблюдения по мере его появления с Земли.

Видимое движение и изменение угла настолько малы, что незаметны невооруженным глазом. Фактически, первый звездный параллакс был измерен только в 1838 году немецким астрономом Фридрихом Бесселем. Применение касательной тригонометрической функции к измеренному углу параллакса и расстоянию, пройденному Землей вокруг Солнца, дает расстояние до рассматриваемой звезды.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Движение Земли вокруг Солнца вызывает видимое движение ближайших звезд, что приводит к небольшому изменению угла наблюдения звезды с Земли. Астрономы могут измерить этот угол и рассчитать расстояние до соответствующей звезды, используя касательную тригонометрическую функцию.

instagram story viewer

Как работает параллакс

Земля движется вокруг Солнца в соответствии с годовым циклом, при этом расстояние от Земли до Солнца составляет одну астрономическую единицу (AU). Это означает, что два наблюдения звезды с интервалом в шесть месяцев происходят из двух точек, которые находятся на расстоянии двух а.е., когда Земля движется от одного конца своей орбиты к другому.

Угол наблюдения звезды незначительно меняется в течение шести месяцев, поскольку кажется, что звезда движется на ее фоне. Чем меньше угол, тем меньше кажется, что звезда движется и тем дальше она находится. Измерение угла и применение касательной к треугольнику, образованному Землей, Солнцем и звездой, дает расстояние до звезды.

Расчет параллакса

Астроном может измерить угол в 2 угловых секунды для звезды, которую он наблюдает, и он хочет вычислить расстояние до звезды. Параллакс настолько мал, что измеряется в угловых секундах, равных одной шестидесятой одной угловой минуты, что, в свою очередь, составляет одну шестидесятую градуса вращения.

Астроном также знает, что Земля переместилась на 2 а.е. между наблюдениями. Другими словами, прямоугольный треугольник, образованный Землей, Солнцем и звездой, имеет длину 1 а.е. для стороны между Земля и Солнце, а угол между звездой внутри прямоугольного треугольника составляет половину измеренного угла или 1 дугу второй. Тогда расстояние до звезды равно 1 а.е., деленному на тангенс 1 угловой секунды или 206 265 а.е.

Чтобы упростить обработку единиц измерения параллакса, парсек определяется как расстояние до звезды, у которой угол параллакса составляет 1 угловую секунду или 206 265 а.е. Чтобы дать некоторое представление о расстояниях, одна а.е. составляет около 93 миллионов миль, один парсек - около 3,3 световых лет, а световой год - около 6 триллионов миль. Ближайшие звезды находятся на расстоянии нескольких световых лет.

Как измерить угол параллакса

Повышение точности телескопов позволяет астрономам измерять все меньшие и меньшие углы параллакса и точно рассчитывать расстояния до все более удаленных звезд. Чтобы измерить угол параллакса, астроном должен записать углы наблюдения звезды с интервалом в шесть месяцев.

Астроном выбирает неподвижную цель рядом с рассматриваемой звездой, обычно далекую галактику, которая не движется. Он фокусируется на галактике, а затем на звезде, измеряя угол наблюдения между ними. Через шесть месяцев он повторяет процесс и записывает новый ракурс. Разница в углах наблюдения - это угол параллакса. Теперь астроном может рассчитать расстояние до звезды.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer