Ako sa používa paralaxa na meranie vzdialeností od hviezd?

V astronómii je paralaxa zjavným pohybom blízkych hviezd na ich pozadí spôsobeným cestovaním Zeme okolo Slnka. Pretože sa zdá, že bližšie hviezdy sa pohybujú viac ako vzdialené, umožňuje to množstvo zdanlivého pohybu astronómom určiť ich vzdialenosti zmeraním zmeny uhla pozorovania, ako sa javí zo Zeme.

Zdanlivý pohyb a zmena uhla sú také malé, že sú nepostrehnuteľné voľným okom. V skutočnosti bola prvá hviezdna paralaxa nameraná až v roku 1838 nemeckým astronómom Friedrichom Besselom. Aplikácia tangenciálnej trigonometrickej funkcie na nameraný uhol paralaxy a vzdialenosť prejdená Zemou okolo slnka dáva vzdialenosť k danej hviezde.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Pohyb Zeme okolo slnka produkuje zdanlivý pohyb blízkych hviezd, čo má za následok malú zmenu uhla pozorovania hviezdy zo Zeme. Astronómovia môžu zmerať tento uhol a vypočítať vzdialenosť k príslušnej hviezde pomocou tangenciálnej trigonometrickej funkcie.

Ako funguje Parallax

Zem sa pohybuje okolo slnka v ročnom cykle, pričom vzdialenosť od Zeme k slnku je jedna astronomická jednotka (AU). To znamená, že dve pozorovania hviezdy so šesťmesačným odstupom prebiehajú z dvoch bodov, ktoré sú od seba vzdialené dve AU, keď sa Zem pohybuje z jedného konca svojej dráhy na druhý.

instagram story viewer

Uhol pozorovania hviezdy sa počas šiestich mesiacov mierne mení, pretože sa zdá, že sa hviezda pohybuje na pozadí. Čím menší je uhol, tým menej sa zdá, že sa hviezda pohybuje a tým je ďalej. Meraním uhla a použitím dotyčnice k trojuholníku tvorenému Zemou, slnkom a hviezdou sa získa vzdialenosť hviezdy.

Výpočet paralaxy

Astronóm môže namerať uhol, ktorý pozoruje, uhol 2 oblúkové sekundy a chce vypočítať vzdialenosť od hviezdy. Paralaxa je taká malá, že sa meria v sekundách oblúka, čo sa rovná jednej šesťdesiatine jednej minúty oblúka, čo je zase šesťdesiatina stupňa rotácie.

Astronóm tiež vie, že Zem sa medzi pozorovaniami presunula o 2 AU. Inými slovami, pravouhlý trojuholník tvorený Zemou, slnkom a hviezdou má dĺžku 1 AU pre stranu medzi Zem a Slnko, zatiaľ čo uhol pri hviezde vo vnútri pravouhlého trojuholníka predstavuje polovicu nameraného uhla alebo 1 oblúka druhý. Potom sa vzdialenosť k hviezde rovná 1 AU vydelená dotyčnicou 1 oblúkovej sekundy alebo 206 265 AU.

Na uľahčenie manipulácie s jednotkami merania paralaxy je parsec definovaný ako vzdialenosť k hviezde, ktorá má uhol paralaxy 1 oblúkovú sekundu alebo 206 265 AU. Pre predstavu o použitých vzdialenostiach je jedna AU asi 93 miliónov míľ, jeden parsec asi 3,3 svetelného roka a svetelný rok asi 6 biliónov míľ. Najbližšie hviezdy sú vzdialené niekoľko svetelných rokov.

Ako merať uhol paralaxy

Zvyšujúca sa presnosť ďalekohľadov umožňuje astronómom merať menšie a menšie uhly paralaxy a presne počítať vzdialenosti od hviezd stále ďalej. Na meranie uhla paralaxy musí astronóm zaznamenať uhly pozorovania hviezdy s odstupom šiestich mesiacov.

Astronóm si zvolí stacionárny cieľ blízko príslušnej hviezdy, zvyčajne vzdialenú galaxiu, ktorá sa nepohybuje. Zameriava sa na galaxiu a potom na hviezdu, pričom meria uhol pozorovania medzi nimi. O šesť mesiacov neskôr postup zopakuje a zaznamená nový uhol. Rozdiel v uhloch pozorovania je uhol paralaxy. Astronóm teraz môže vypočítať vzdialenosť od hviezdy.

Teachs.ru
  • Zdieľam
instagram viewer