Ця зірка знаходиться на відстані X світлових років, галактика - на відстані X мільйона світлових років. Але як знають астрономи?
Я постійно перебуваю в стані, коли я говорю про об'єкти, які немислимо далеко. Наші мізки можуть зрозуміти відстань навколо нас, як раз, особливо коли у нас є купа інструментів, щоб допомогти. Ми можемо виміряти свою висоту рулеткою або відстань уздовж землі за допомогою одометра. Ми можемо відчути, як далеко знаходиться 100 кілометрів, тому що ми можемо проїхати його за досить короткий проміжок часу.
Але простір дійсно великий, і для більшості з нас наші мізки не можуть зрозуміти всю дивовижність Космосу, не кажучи вже про його вимірювання. То як астрономи з'ясовують, наскільки далеко все? Звідки вони знають, наскільки далекі планети, зірки, галактики і навіть край спостережуваного Всесвіту? Якщо припустити, що це все хитрість? Ви б'єтеся.
Астрономи мають мішок надзвичайно розумних хитрощів та прийомів вимірювання відстані у Всесвіті. Для них різні відстані вимагають різної методики. Близько вони використовують тригонометрію, використовуючи різниці кутів, щоб загадувати відстані. Вони також використовують різноманітні стандартні свічки, це яскраві предмети, які генерують стійку кількість світла, тож ви можете сказати, наскільки вони далеко. На найдальших відстанях астрономи використовують розширення простору для виявлення відстаней.
На щастя, кожен із цих методів перетинається. Таким чином, ви можете використовувати тригонометрію для перевірки найближчих стандартних свічок. А ви можете використовувати найвіддаленіші стандартні свічки, щоб перевірити найбільші інструменти. Навколо нашої Сонячної системи та в нашому сусідстві з галактикою астрономи використовують тригонометрію для виявлення відстані до об'єктів.
Вони вимірюють розташування зірки на небі в одну точку року, а потім вимірюють ще раз через 6 місяців, коли Земля знаходиться на протилежній стороні Сонячної системи. Зірка перенесла крихітну кількість на небі, відому як паралакс. Оскільки ми знаємо відстань від однієї сторони від орбіти Землі до іншої, ми можемо обчислити кути та обчислити відстань до зірки.
Я впевнений, що ви можете помітити недолік. Цей метод розпадається, коли відстань настільки велика, що зірка взагалі не здається рухатися. На щастя, астрономи переходять на інший метод, спостерігаючи за стандартною свічкою, відомою як змінна Цефеїда. Ці Цефеїди - це спеціальні зірки, які тьмяніють і світліють за відомим малюнком. Якщо ви можете виміряти швидкість імпульсу Цефеїда, ви можете обчислити його справжню світність, а отже, і відстань.
Цефеїди дозволяють вимірювати відстані до довколишніх галактик. Крім кількох десятків мегапарсек, вам потрібен інший інструмент: наднові. У дуже особливому типі бінарної системи зірок одна зірка вмирає і стає білим карликом, а інша зірка живе далі. Білий карлик починає живити матеріал від зірки-партнера, поки не потрапить рівно в 1,4 рази більше маси Сонця. У цей момент вона детонується як наднова типу 1А, генеруючи вибух, який можна побачити на півдорозі Всесвіту. Оскільки ці зірки завжди вибухають точно однаковою кількістю матеріалу, ми можемо виявити, наскільки вони далекі, а отже, і їх абсолютну яскравість.
У найбільших масштабах астрономи використовують Констант Хаббла. Це відкриття Едвіна Хаббла про те, що Всесвіт розширюється у всіх напрямках. Чим далі ви дивитесь, тим швидше галактики віддаляються від нас. Виміряючи червоне зміщення світла від галактики, ви можете сказати, наскільки швидко воно віддаляється від нас, і, отже, його приблизна відстань. В самому кінці цієї шкали - космічне мікрохвильове фонове випромінювання, край спостережуваного Всесвіту та межа того, наскільки ми можемо бачити.
Астрономи завжди шукають нові типи стандартних свічок і виявили всілякі розумні способи вимірювання відстані. Вони вимірюють скупчення галактик, променів мікрохвильового випромінювання від зірок і поверхні червоних зірок-гігантів - все в надії перевірити сходи космічної відстані. Вимірювання відстані була однією з найважчих проблем для астрономів, і їхні рішення були абсолютно геніальними. Завдяки їм ми можемо мати відчуття масштабу для космосу навколо нас.
Яке поняття в астрономії вам найважче тримати в своєму мозку? Розкажіть нам у коментарях нижче.
І якщо вам подобається те, що ви бачите, завітайте на сторінку Patreon і дізнайтеся, як ви можете отримати ці відео раніше, допомагаючи нам пропонувати вам більше чудового контенту!
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 5:12 - 4.8MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (Тривалість: 5:35 - 66.3MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
