Welche Entfernung zwischen uns und Supernova kann als sicher angesehen werden? Leichtes Jahr und kosmisches Maßstab Jahr Parallaxe und Entfernung zu Sternen.

PararAllax-Prinzip auf einem einfachen Beispiel.

Das Verfahren zum Bestimmen des Abstands zu den Sternen, indem der Winkel der sichtbaren Verschiebung (Parallaxe) misst.

Thomas Henderson, Vasily Yakovlevich Struve und Friedrich Bessel zuerst, um die Entfernungen von Parallaxen auf Sterne zu stern.

Schema der Lage der Sterne im Umkreis von 14 Lichtjahren von der Sonne. Inklusive Sonne in diesem Bereich gibt es 32 berühmte Starry-Systeme (induktivlosen / wikipedia.org).

Die nächste Entdeckung (30er Jahre des 19. Jahrhunderts) ist die Definition von Sternparallaxen. Wissenschaftler haben lange vermutet, dass die Sterne der entfernten Sonne ähnlich sein können. Es war jedoch immer noch eine Hypothese, und ich würde sagen, bis diese Zeit praktisch nicht auf nichts gefunden wurde. Es war wichtig, direkt zu lernen, um die Entfernung zu den Sternen zu messen. Wie geht es dir, die Leute verstanden ziemlich lange verstanden. Die Erde dreht sich um die Sonne, und wenn zum Beispiel heute eine genaue Skizze des Sternenhimmels (im 19. Jahrhundert ist, war es immer noch unmöglich, ein Foto aufzunehmen), warten Sie ein halbes Jahr und zeichnen Sie den Himmel erneut. Es kann darauf hingewiesen werden, dass ein Teil der Sterne relativ zu anderen, entfernten Objekten verschoben hat. Der Grund ist einfach - wir schauen nun die Sterne von der gegenüberliegenden Kante des Erdungskreises an. Es gibt eine Verschiebung der engen Gegenstände gegen den Hintergrund von Fernunterricht. Dies ist genau das gleiche, als wir mit einem Auge mit einem Auge und dann anderen ansehen, andere. Wir stellen fest, dass der Finger gegen den Hintergrund von entfernten Objekten verschoben wird (oder entfernte Objekte werden relativ zum Finger verschoben, je nachdem, welches das Referenzsystem wählen). Leise brühend, der beste Astronom der dothelieskopischen Ära, versuchte, diese Parallaxe zu messen, fand sie jedoch nicht. In der Tat gab er die untere Grenze der Entfernung zu den Sternen. Er sagte, dass die Sterne zumindest weiter als den leichten Monat (obwohl ein solcher Begriff natürlich nicht sein konnte). In den 30er Jahren ermöglichte es die Entwicklung der Teleskop-Beobachtungstechnologie, die Entfernungen zu den Sternen genauer. Und es ist nicht überraschend, dass auf einmal drei Personen in verschiedenen Teilen der Globus solche Beobachtungen für drei verschiedene Sterne hielten.

Der erste formal korrekt der Entfernung zu den Sternen, gemessen Thomas Henderson. Er beobachtete Alpha Centauro in der südlichen Hemisphäre. Er hatte Glück, er wählte fast versehentlich den nächsten Stern von denen, die sich für das unbewaffnete Auge in der südlichen Hemisphäre sichtbar sind. Henderson glaubte jedoch, dass er die Genauigkeit der Beobachtungen fehlt, obwohl er das Richtige erhielt. Die Fehler waren seiner Meinung nach groß und er hat nicht sofort sein Ergebnis veröffentlicht. Vasily yakovlevich struve in Europa beobachtete und wählte einen hellen Stern des nördlichen Himmels - Vehi. Er hatte auch Glück - er konnte sich beispielsweise entscheiden, zum Beispiel Arcturus, was viel weiter ist. Struve entschied den Abstand zu Veks und veröffentlichte sogar das Ergebnis (das, was sich herausstellte, sehr nahe bei der Wahrheit). Er hat ihn jedoch mehrmals geklärt, veränderte sich, und daher betrachtete viele, dass es unmöglich ist, dieses Ergebnis zu glauben, da der Autor selbst ständig ändert. Und Friedrich Bessel kam anders. Er wählte kein heller Stern, und derjenige, der sich schnell über den Himmel bewegt - 61 Schwäne (der Name selbst sagt, dass es wahrscheinlich nicht sehr hell ist). Die Sterne bewegen sich leicht relativ zueinander und natürlich, der näher an uns die Sterne, desto spürbar diesen Effekt. Wie im Zug blitzten die Straßenstöcke sehr schnell außerhalb des Fensters, der Wald wird nur langsam verschoben, und die Sonne steht tatsächlich an Ort und Stelle. Im Jahr 1838 veröffentlichte er einen sehr zuverlässigen Parallaxenstern 61-Swan und maß die Entfernung korrekt gemessen. Diese Messungen bewiesen zuerst, dass die Sterne entfernte Sonne sind, und es wurde klar, dass die Leuchtkraft aller dieser Objekte der Solarbedeutung entspricht. Die Definition von Parallaxen für die ersten Zehnten von Sternen ermöglichte es, eine dreidimensionale Karte der Sun-Umgebung aufzubauen. Trotzdem war der Mensch immer sehr wichtig, um Karten zu bauen. Dies machte die Welt wie ein wenig kontrollierter. Hier ist eine Karte, und der Bereich eines anderen ist schon nicht so geheimnisvoll, dass wahrscheinlich nicht von Drachen leben, sondern nur ein dunkler Wald. Die Entstehung der Messung der Entfernungen zu Sternen machte wirklich den nächsten Sonnenschein in mehreren Lichtjahren mehr oder mehr, freundlich.

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Das Material der Ausgabe trugen zu Sergey Borisovich Popov - Astrophysikik, Doktor der körperlichen und mathematischen Wissenschaften, Professor der russischen Akademie der Wissenschaften, den führenden Forscher des staatlichen astronomischen Instituts. Sternberg Moskau State University, Laureat von mehreren prestigeträchtigen Prämien im Bereich Wissenschaft und Aufklärung. Wir hoffen, dass die Vertrautheit mit der Veröffentlichung nützlich und Schulkinder sowie Eltern und Lehrer sein wird - vor allem jetzt, wenn Astronomie wieder in die Liste der obligatorischen Schulfächer eingedrungen ist (Bestell-Nr. 506 des Ministeriums für Bildung und Wissenschaft vom 7. Juni 2017) .

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Wie erstellt man die Entfernung zu Sternen? Wie ist es bekannt, dass Alpha Centauro etwa 4 Lichtjahre ist? Nach allem, auf der Helligkeit des Sterns, als solcher definieren wir wenig - die Brillanz der dunklen nahen und hellen entfernten Sterne kann gleich sein. Und doch gibt es viele relativ zuverlässige Wege, um die Entfernungen vom Boden bis zu den fernen Ecken des Universums zu bestimmen. Astrometrischer Satelliten "Hipparch" für 4 Jahre der Arbeit ermittelte Entfernungen auf 118.000 SPL-Sterne

Was auch immer die Physik um drei Dimensionen, sechs Dimensionen oder sogar elf Dimensionen des Raums, für Astronomen, das beobachtete Universum ist immer zweidimensional. Was im Weltraum passiert, scheint uns in der Projektion auf der Himmelskugel zu sein, so wie alle die Komplexität des Lebens in den Film auf dem flachen Bildschirm projiziert wird. Auf dem Bildschirm können wir leicht von der Umfrage geliebt werden, aber es gibt keine visuelle Spitze in zweidimensionalen Placern von Sternen, mit denen Sie es in eine dreidimensionale Karte umwandeln können, die zum Verlegen des Kurs des interstellaren Schiffes geeignet ist . Inzwischen ist der Abstand der Schlüssel kaum bis zur Hälfte aller Astrophysik. Wie unterscheidet man den nächstgelegenen Stern von weitem, aber einem hellen Quasar? Es ist nur möglich, die Entfernung zum Objekt zu kennen, es ist möglich, seine Energie zu bewerten, und daher die direkte Straße, um seine körperliche Natur zu verstehen.

Ein neues Beispiel für kosmische Entfernungsunsicherheit ist das Problem der Quellen von Gamma-Bursts, kurzen, schnellen Strahlungsimpulsen, etwa einmal ein Tag, das von verschiedenen Richtungen auf die Erde kommt. Die anfänglichen Schätzungen ihrer Abgelegenheit lagen von Hunderten von astronomischen Einheiten (dutzend Lichtstunden) bis zu Hunderten von Millionen Lichtjahren. Dementsprechend war die Verbreitung in den Modellen auch beeindruckt - vom Annihilationskomet von Antimaterie am Rande des Sonnensystems, um das gesamte Universum der Explosionen von Neutronenstern und der Geburt von weißen Löchern zu schockieren. Mitte der 1990er Jahre wurden mehr als hundert verschiedene Erklärungen zur Natur von Gamma-Bursts vorgeschlagen. Wenn wir jetzt die Entfernung zu ihren Quellen schätzen konnten, blieben nur zwei Modelle.

Aber wie man den Abstand misst, wenn weder ein Lineal noch der Locator-Strahl das Thema nicht erreichen? Die Triangulationsmethode kommt auf die Rettung, die in der herkömmlichen Erdgeodäsie weit verbreitet ist. Wir wählen ein Segment einer bekannten Längenbasis, die von seinen Enden der Ecken gemessen werden, unter denen der Punkt für ein oder andere sichtbar ist, und dann können einfache trigonometrische Formeln die gewünschte Entfernung geben. Wenn wir sich von einem Ende der Basis zur anderen bewegen, wird die sichtbare Richtung in den Punkt geändert, er verschiebt sich gegen den Hintergrund von entfernten Objekten. Dies wird als Parallact-Verdrängung oder PararAllax bezeichnet. Der Wert davon ist desto weniger als das Objekt, und je größer die Basis länger ist.

Um Entfernungen zu Sternen zu messen, müssen Sie die am stärksten zugänglichkeit für die Astronomenbasis entsprechen, die dem Durchmesser der Erde der Erde entspricht. Die entsprechende Parallact-Verschiebung der Sterne am Himmel (streng genommen, seine Hälfte) wurde ein einjähriger Parallaxer genannt. Er versuchte es doch ruhig Braga zu messen, der die Idee von Kopernicus nicht an der Rotation der Erde um die Sonne mochte, und er beschloss, es zu überprüfen - die Parallaxe beweisen auch die Orbitalbewegung der Erde. Die Messungen hatten eine beeindruckende Genauigkeit für das 16. Jahrhundert - etwa eine Minute des Bogens, aber es war nicht völlig unzureichend, um Parallaxe zu messen, die er selbst nicht erraten hat, und schlussfolgerte, dass das Copernicus-System falsch ist.

Sterncluster werden durch Anbringen der Hauptsequenz bestimmt

Der nächste Angriff auf Pararallax nahm den Engländer James Bradley, dem zukünftigen Direktor des Greenwich-Observatoriums 1726. Zunächst schien er, dass er viel Glück lächelte: Der Stern von Gamma Drakons, der für Beobachtungen ausgewählt wurde, zögerte wirklich um seine mittlere Position mit einem Umfang von 20 Sekunden des Bogens. Die Richtung dieser Verschiebung wurde jedoch von den erwarteten für Parallaxen unterschieden, und Bradley fand bald die richtige Erklärung: Die Bewegungsrate der Erde in Orbitfalten mit der Lichtgeschwindigkeit, die vom Stern stammt, und ändert seine sichtbare Richtung. In ähnlicher Weise hinterlassen Regentropfen Hänge an den Fenstern des Busses. Dieses Phänomen, das den Namen jährlicher Aberration erhielt, war der erste direkte Nachweis der Erdbewegung um die Sonne, aber es gab nichts mit Parallaxe zu tun.

Nur ein Jahrhundert später hat die Genauigkeit der Einlasswerkzeuge den gewünschten Niveau erreicht. In den späten 1930er Jahren des XIX-Jahrhunderts wurde laut John Herschel laut John Herschel "eine Wand, die das Eindringen in das Star-Universum störte, an drei Stellen fast gleichzeitig durchbohrt." Im Jahr 1837 veröffentlichte Vasily Yakovlevich struve (damals, Direktor des derptischen Observatoriums und später - Pulkovskaya) das PararAllax-Vegue, gemessen von ihm - 0,12 Winkelsekunden. In dem folgenden Jahr berichtete Friedrich Wilhelm Bessel, dass PararAllax-Stars des 61. Swans 0,3 "ist. Und nach einem anderen Jahr, schottischer Astronom Thomas-Gendar, der in der südlichen Hemisphäre am Kap der Guten Hoffnung arbeitete, gemessene Parallaxe im Alpha Centauro-System - 1.16 ". TRUE, er stellte sich später heraus, dass dieser Wert 1,5-mal übertrieben ist, und es gibt keine Sterne mit PararAllax für mehr als 1 Sekunde Bogen.

Für Entfernungen, die durch das parallaktische Verfahren gemessen werden, wurde eine spezielle Längeneinheit eingeführt - ein Teil parallaktischer Sekunden, PCs. In einem Parseca enthält 206.265 astronomische Einheiten oder 3,26 Lichtjahre. Es ist aus einer solchen Entfernung, dass der Radius des Erdungslaufs (1 astronomische Einheit \u003d 149,5 Millionen Kilometer) in einem Winkel von 1 Sekunde sichtbar ist. Um die Entfernung zum Stern in Parrseca zu bestimmen, müssen Sie das Gerät in Sekunden auf den PararALLAX aufteilen. Zum Beispiel ist das Sternsystem Alpha Centaurus 1 / 0,76 \u003d 1,3-Parteien oder 270.000 astronomische Einheiten am nächsten Tausend Parsec heißt Kiloparskom (PDA), eine Million Parsec-MegaparsEkom (IPC), eine Milliarde-Gigarasekom (GPC).

Die Messung extrem kleiner Ecken erforderte technische Raffinesse und riesige Sorgfalt (Bessel zum Beispiel, hat mehr als 400 getrennte Beobachtungen des 61. Swans verarbeitet), aber nach dem ersten Durchbruch ging es einfacher. Bis 1890 wurden Parallaxen bereits von drei Zehnten von Sternen gemessen, und als Fotografien in der Astronomie weit verbreitet waren, wurde die genaue Messung von Parallaxen weithin auf den Bach angewendet. Die Messung von Parallaxen ist die einzige Methode der direkten Definition von Entfernungen zu einzelnen Sternen. Mit terrestrischen Beobachtungen erlaubt die atmosphärische Interferenz jedoch nicht, dass das Parallact-Verfahren die Entfernungen von über 100 PCs messen kann. Für das Universum ist dies kein sehr großer Wert. ("Es ist nicht weit hier, Parseks hundert," - wie gesagt umständlich.) Wenn die geometrischen Verfahren vorbeikommen, kommt photometrisch den Umsatz.

Geometrische Datensätze

In den letzten Jahren werden zunehmend die Ergebnisse der Messung von Entfernungen zu sehr kompakten Funk-Quellen der Funkemission veröffentlicht. Ihre Strahlung fällt auf das Funkband, mit dem sie sie auf Funkinterferometern beobachten können, die die Koordinaten von Objekten mit Mikrosekundenpräzision messen können, die in dem optischen Bereich unerreichbar sind, in dem Sterne beobachtet werden. Dank der Maasers können trigonometrische Methoden nicht nur auf entfernte Objekte unserer Galaxie, sondern auch auf andere Galaxien angewendet werden. Im Jahr 2005 ermittelten Andreas Brunthaler (Andreas Brunthaler, Deutschland) und seine Kollegen den Abstand zur Galaxie M33 (730 PDA) und verglichen die Winkelverschiebung der Maser mit der Drehzahl dieses Sternsystems. Ein Jahr später wechselte Ye zu (Ye Xu, PRC) mit Kollegen die klassische Parallaxe-Methode an die "lokalen" Maser-Quellen, um die Entfernung (2 PDAs) an einen der Spiralhülsen unserer Galaxie zu messen. Vielleicht gelang es J. Hernstina (USA) mit Kollegen, sich weiter zu bewegen. Die Verfolgung der Bewegung von Masern in der Akkretionsscheibe um das schwarze Loch im Kern der Wirkstoff-Galaxie NGC 4258 ermittelten die Astronomen, dass dieses System von uns auf einen Abstand von 7,2 MPK entfernt wurde. Dies ist bisher eine absolute Aufzeichnung von geometrischen Methoden.

Standardkerzen von Astronomen

Je weiter von uns ist, ist die Quelle der Strahlung, das faszinierte. Wenn Sie die wahre Leuchtkraft des Objekts kennen, dann können Sie durch den Vergleich mit sichtbarem Glitzer den Abstand finden. Wahrscheinlich der erste, der diese Idee anwendet, um Entfernungen zu Guigens-Sternen zu messen. In der Nacht beobachtete er Sirius, und während des Tages verglich er seinen Glanz mit einem winzigen Loch im Bildschirm, der die Sonne schloss. Mit der Größe der Öffnung, so dass beide Helligkeit zusammenfällt und die Winkelwerte der Öffnung und der Solardiskette vergleicht, schlossen, dass Sirius von uns um 27.664-mal weiter ist als die Sonne. Es ist 20 mal weniger als die tatsächliche Entfernung. Der Fehler wurde dazu erklärt, dass Sirius tatsächlich viel heller ist als die Sonne und teilweise - die Schwierigkeit, den Brillanz der Erinnerung zu vergleichen.

Der Durchbruch im Bereich photometrischer Methoden ereignete sich mit der Ankunft von Fotografien in der Astronomie. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war das Harvard College-Observatorium eine große Arbeit, um die Brillanz von Sternen auf Photoflaxen zu bestimmen. Besonderes Augenmerk wurde an variable Stars gezahlt, deren Brillanz, der Schwankungen erzeugt. Studieren der Variablenstars einer Sonderklasse - Cepheida - in einer kleinen Magellan-Wolke, Henrietta Levitt bemerkte, dass das, was sie heller waren, desto mehr Zeit der Schwankungen ihrer Brillanz: Die Sterne mit einem Zeitraum von mehreren Dutzend Tagen waren etwa 40-mal heller als die Sterne mit einem Zeitraum von Tag.

Da sich alle Cefeid Levitt im selben Sternsystem befanden - eine kleine Magellan-Wolke, "Es war möglich, anzunehmen, dass sie von uns auf der gleichen Sache entfernt wurden (wenn auch eine unbekannte) Entfernung. Der Unterschied in ihrer sichtbaren Brillanz ist also mit echten Unterschieden in der Leuchtkraft verbunden. Es blieb, durch das geometrische Verfahren des Abstands zu einem Cefida bestimmt zu werden, um die gesamte Abhängigkeit zu calcinieren und den Zeitraum zu messen, die wahre Leuchtkraft jeder Cefida zu bestimmen, und es gibt einen Abstand zu einem Stern und einem Sternsystem, das sein Sternsystem.

Leider gibt es in der Nähe des Landes kein Cefeide. Der nächstgelegene von ihnen ist ein polarer Stern - von der Sonne entfernt, wie wir es jetzt wissen, auf 130 Stück, dh es ist unerreichbar, dass es für gemahlene Pararallactic-Messungen ist. Dies erlaubte nicht, eine Brücke direkt von Parallaxen nach Cepheidam zu werfen, und die Astronomen mussten die Struktur aufstellen, die nun die Abstandstreppe bezeichnet ist.

Ein Zwischenschritt auf sie waren verstreute Sterncluster, einschließlich mehrerer Zehner mit Hunderten von Sternen, die mit einer Gesamtzeit und einem Geburtsort verbunden sind. Wenn Sie sich auf das Diagramm und die Leuchtkraft aller Clusterstars anwenden, fallen die meisten Punkte auf eine geneigte Linie (genauer das Streifen), das als Hauptsequenz bezeichnet wird. Die Temperatur mit hoher Genauigkeit wird durch das Spektrum des Sterns und der Leuchtkraft - durch sichtbare Brillanz und Entfernung bestimmt. Wenn die Entfernung unbekannt ist, ist die Tatsache, dass alle Clusterstars fast gleich von uns entfernt werden, so dass innerhalb der Anhäufung das sichtbare Glanz noch als Luminanzmaß verwendet werden kann.

Da die Sterne überall gleich sind, müssen die Hauptsequenzen aller Cluster übereinstimmen. Unterschiede sind nur mit der Tatsache verbunden, dass sie sich in unterschiedlichen Entfernungen befinden. Wenn Sie einen geometrischen Abstand zu einem der Cluster definieren, werden wir lernen, wie die "echte" Hauptsequenz aussieht, und dann durch den Vergleich von Daten mit ihm auf anderen Clustern, die wir den Abstand zu ihnen bestimmen. Diese Methode wird als "Anpassen der Hauptsequenz" bezeichnet. Lange Zeit wurden Plejades und Giades lange gedient, der Abstand, zu dem von Gruppenparallaxen bestimmt wurden.

Glücklicherweise für Astrophysik wurde bei etwa zwei dutzend zerstreuten Clustern Cefeta erkannt. Daher können Sie den Abstand zu diesen Clustern mittels Anbringen der Hauptsequenz messen, können Sie "die Treppe" an Cefeid erreichen, die sich auf seiner dritten Stufe befinden.

Die Rolle der CEFIDA-Distanzen-Indikator ist sehr praktisch: Es gibt relativ viele von ihnen - sie werden in irgendeiner Galaxie und sogar in jedem Ballcluster finden, und sind riesige Sterne, sie sind recht hell, um intergalaktische Entfernungen zu messen. Dank dieser haben sie viele laute Epithets verdient, wie "Leuchttürme des Universums" oder "Weste Pole of Astrophysik". Cefeid "Line" erstreckt sich bis zu 20 IPCs - dies ist etwa hundertfache der Größe unserer Galaxie. Als nächstes unterscheiden sie sich nicht mehr in den stärksten modernen modernen Werkzeugen, und die vierte Stufe der Entfernungsleiter zu erklimmen, brauchen Sie etwas Bougars.

Zum Rand des Universums

Eine der leistungsstärksten extagalaktischen Messmethoden der Entfernungen basiert auf Regelmäßigkeiten, die als Talley-Ratio - Fisher bekannt sind: Je heller die Spiralgalaxie, desto schneller dreht sich. Wenn die Galaxie von der Rippe aus sichtbar ist oder unter einer signifikanten Neigung sichtbar ist, nähert sich die Hälfte ihrer Substanz aufgrund von Rotation uns, und die Hälfte wird entfernt, was aufgrund des Doppler-Effekts zur Ausdehnung von Spektralleitungen führt. Bei dieser Expansion wird die Drehzahl ermittelt, darin - die Leuchtkraft und dann aus dem Vergleich mit sichtbarer Helligkeit - der Abstand zur Galaxie. Natürlich sind Galaxien erforderlich, um dieses Verfahren zu kalibrieren, der Abstand, zu dem bereits von Cefeta gemessen werden. Die Methode von Talli - Fisher ist ein sehr langer Reichweite und deckt die Galaxien ab, die von uns für Hunderte von Megaparsek entfernt werden, aber es hat auch ein Limit, denn für zu weit und schwache Galaxien, um nicht genug Qualitätsspektren zu erhalten.

In einem etwas größeren Entfernungsbereich ist eine andere "Standardkerze" gültig - SuperNova-Typ IA. Die Ausbrüche eines solchen Supernovys sind "derselbe Typ" thermonukleare Explosionen weißer Zwerge mit einer Masse von etwas über der kritischen (1,4-Masse der Sonne). Daher haben sie keinen Grund, stark in der Macht zu variieren. Beobachtungen einer solchen Supernova in engen Galaxien, der Abstand, zu dem von Cepheidam bestimmt werden kann, wie er von dieser Konstanz bestätigt werden kann, und daher werden kosmische thermonukleare Explosionen weit verbreitet, um die Entfernungen zu bestimmen. Sie sind selbst in Milliarden von Analysen aus uns sichtbar, aber sie wissen nie, dass die Entfernung, zu der Galaxie messen kann, da es im Voraus unbekannt ist, wo der nächste Supernova gebrochen wird.

Es ermöglicht es Ihnen auch, nur eine Methode voranzutreiben - rote Verschiebungen. Seine Geschichte, wie die Geschichte von Ceeside, beginnt gleichzeitig aus dem 20. Jahrhundert. Im Jahr 1915 bemerkte der amerikanische Vesto-Sludifer, das Spektren der Galaxien untersucht, bemerkte, dass in den meisten davon die Linien in der roten Gesicht relativ zur Position "Labor" verschoben werden. Im Jahr 1924 sorgte der deutsche Karl Wirtz darauf, dass diese Verschiebung der stärkere als die weniger Winkelabmessungen der Galaxie ist. Nur Edwina Hubble gelang jedoch, diese Daten 1929 in einem einzigen Bild zu reduzieren. Gemäß dem Doppler-Effekt bedeutet die rote Verschiebung der Linien im Spektrum, dass das Objekt von uns entfernt wird. Das Vergleichen der Spektren der Galaxien mit Entfernungen zu ihnen, bestimmt von Cefeidam, Hubble, formuliert das Gesetz: Die Entfernungsrate der Galaxie ist proportional zur Entfernung dazu. Der Verhältnismäßigkeitskoeffizient in diesem Verhältnis wurde in diesem Verhältnis konstant Hubble genannt.

Somit wurde die Erweiterung des Universums eröffnet und zusammen mit ihm die Möglichkeit, Entfernungen zu Galaxien auf ihren Spektren zu ermitteln, vorausgesetzt, dass die Hubble-Konstante an einige andere "Regeln" gebunden ist. Hubble selbst erfüllte diese Bindung mit einem Fehler fast fast eine Größenordnung, die nur in der Mitte der 1940er Jahre möglich war, als sich herausstellte, dass Cefeide in mehrere Arten mit unterschiedlichen Verhältnissen der "Perioden - Leuchtkraft" aufgeteilt wurde. Die Kalibrierung wurde auf der Basis des "klassischen" Cefetes neu basierend auf der Basis des Wertes von konstanter Hubble, der in der Nähe von modernen Schätzungen wurde: 50- 100 km / s pro Megaparsk-Entfernung zur Galaxie.

Nun bestimmen die roten Verschiebungen die Entfernungen zu Galaxien, die von uns pro tausend Megaparsek entfernt werden. WAHR, IN MEGAPARSECA Diese Entfernungen zeigen nur populäre Artikel an. Tatsache ist, dass sie von der in den Berechnungen angenommenen Universum-Evolution abhängen, und außerdem ist es in dem expandierenden Raum nicht ganz klar, in welcher Entfernung berücksichtigt ist: derjenige, auf dem es zum Zeitpunkt der Strahlung eine Galaxie gab, Oder derjenige, auf dem es sich zum Zeitpunkt seiner Rezeption auf der Erde befindet, oder der von dem Licht zurückgelegten Entfernung auf dem Weg vom Startpunkt bis zum Finale. Daher geben Astronomen vor, auf entfernte Gegenstände nur die direkt beobachtete Größe der roten Verschiebung anzuzeigen, ohne ihn in die Mega-Site zu übersetzen.

Rote Vorspannung ist das einzige Verfahren zur Schätzung der "kosmologischen" Entfernungen, die vergleichbar mit der "Größe des Universums" und gleichzeitig, vielleicht die masste Technik. Im Juli 2007 wurde ein Katalog der roten Verschiebungen 77 418 767 Galaxien veröffentlicht. True, wenn es schafft, wurde eine etwas vereinfachte automatische Methode zur Analyse der Spektren verwendet, und daher könnten Fehler in einige Werte gebracht werden.

Teamspiel

Geometrische Messmethoden der Entfernungen werden von einem einjährigen Parallaxen nicht erschöpft, in dem die sichtbaren Winkelverschiebungen von Sternen mit den Bewegungen der Erde in der Umlaufbahn verglichen werden. Ein anderer Ansatz ist auf die Bewegung der Sonne und Sterne relativ zueinander angewiesen. Stellen Sie sich ein Sterncluster vor, der von der Sonne fliegt. Nach den Sichtgesetzen konvergieren die sichtbaren Flugbahnen seiner Sterne wie Schienen am Horizont in einem Punkt - strahlend. Seine Position legt nahe, dass ein Cluster auf den Blick auf den Blick fügt. Wenn Sie diesen Winkel kennen, können Sie die Bewegung der Sterne des Clusters in zwei Komponenten abbauen - entlang des Sichtstrahls und senkrecht zu ihm in der himmlischen Kugel - und bestimmen Sie den Anteil zwischen ihnen. Die Strahlungsgeschwindigkeit der Sterne in Kilometern pro Sekunde wird gemäß dem Doppler-Effekt gemessen und unter Berücksichtigung des gefundenen Anteils berechnet die Projektion der Geschwindigkeit an den Himmel - auch in Kilometern pro Sekunde. Es bleibt, diese linearen Geschwindigkeiten von Sternen mit Ecke zu vergleichen, die gemäß den Ergebnissen der mehrjährigen Beobachtungen definiert sind - und die Entfernung wird bekannt sein! Diese Methode arbeitet bis zu mehreren hundert Parseca, der jedoch nur auf Stellar-Cluster anwendbar ist und daher als Gruppenparallax-Methode bezeichnet wird. Das ist das, was zuerst Entfernungen zu GIAD und Pleijad gemessen wurde.

Die Treppe hinunter

Nachdem wir unsere Treppe zum Stadtrand des Universums gebaut haben, stillen wir über die Grundlage, auf der sie ruht. Inzwischen gibt die Methode von Parallaxen keine Entfernung in Bezug auf Referenzzähler, aber in astronomischen Einheiten, dh in den Radien der Erde-Orbit, dessen Wert auch weitgehend von unmittelbar entfernt ermittelt hat. Also schau zurück und gehe die Treppe der kosmischen Entfernungen auf den Boden.

Wahrscheinlich versuchte die erste Abgelegenheit der Sonne, Aristarh Samos zu bestimmen, der das heliozentrische System der Welt eineinhalb Jahre vor dem Kopernikus vorgeschlagen hatte. Es stellte sich heraus, dass die Sonne 20-mal weiter von uns war als der Mond. Diese Beurteilung, wie wir uns jetzt nicht kennen, dauert das 20-fache, dauert bis zur Kepler-Ära. Dass er zwar nicht die astronomische Einheit selbst misste, aber bereits bemerkte, dass die Sonne viel weiter sein sollte, als er als Aristarkh (und nach ihm alle anderen Astronomen) betrachtet würde.

Die erste mehr oder weniger akzeptable Schätzung der Entfernung vom Boden bis zur Sonne wurde von Jean Dominic Cassini und Jean Rishe empfangen. Im Jahr 1672 haben sie während der Konfrontation des Mars seine Position auf dem Hintergrund von Sternen gleichzeitig von Paris (Cassini) und Cayenne (Rishe) gemessen. Die Entfernung von Frankreich nach Französisch-Guayana diente als Basis des parallaktischen Dreiecks, von dem sie die Entfernung zum Mars entschlossen, und nach den Gleichungen der himmlischen Mechaniken berechnete sie eine astronomische Einheit, die einen Wert von 140 Millionen Kilometern erhielt.

In den nächsten zwei Jahrhunderten war das Hauptwerkzeug zur Bestimmung der Skala des Sonnensystems der Durchgang der Venus auf der Sonnenscheibe. Sie können sie gleichzeitig von verschiedenen Punkten des Globus ansehen, können Sie den Abstand vom Boden bis zur Venus berechnen, und von hier aus alle anderen Entfernungen im Sonnensystem. In den Jahrhunderten von XVIII-XIX wurde dieses Phänomen viermal beobachtet: 1761, 1769, 1874 und 1882. Diese Beobachtungen sind zu einem der ersten internationalen wissenschaftlichen Projekte geworden. Große Expeditionen wurden ausgerüstet (der berühmte James Cook wurde mit einer englischen Expedition ausgestattet), spezielle Beobachtungsstationen wurden geschaffen ... Und wenn in dem späten XVIII-Jahrhundert nur Russland den französischen Wissenschaftler nur die Möglichkeit zur Verfügung stellte, die Passage aus seinem Territorium zu beobachten (von Todbolsk), dann 1874 und 1882 haben russische Wissenschaftler bereits aktiv an der Forschung teilgenommen. Leider führte die außergewöhnliche Komplexität der Beobachtungen zu einem erheblichen Unterschied in den Schätzungen der astronomischen Einheit - von etwa 147 bis 153 Millionen Kilometern. Ein zuverlässigerer Wert beträgt 149,5 Millionen Kilometer - es wurde nur bei der Wende des XIX-XX-Jahrhunderts auf den Beobachtungen von Asteroiden erhalten. Und schließlich muss davon ausgegangen sein, dass die Ergebnisse aller dieser Messungen auf das Wissen über die Länge der Basis stammen, in der Rolle, in der der Landradius bei der Messung der astronomischen Einheit durchgeführt wurde. Letztendlich wurde die Fundament der Raumentfernung Treppen von Geodäßen gelegt.

Nur in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts haben Wissenschaftler grundsätzlich neue Wege, um kosmische Entfernungen - Laser und Radar zu bestimmen. Sie ermöglichten Hunderttausende Male, um die Genauigkeit der Messungen im Sonnensystem zu erhöhen. Der Fehler des Radars für Mars und Venus ist mehrere Meter, und der Abstand zu den auf dem Mond montierten Eckreflektoren wird mit einer Genauigkeit von Zentimetern gemessen. Der Wert einer astronomischen Einheit für heute beträgt 149.597.870.691 Meter.

Hartes Schicksal von "Hippe"

So erhoben radikaler Fortschritt bei der Messung der astronomischen Einheit auf neue Weise die Frage der Entfernungen zu Sternen. Die Genauigkeit der Ermittlung von Parallaxen begrenzt die Atmosphäre der Erde. Daher entstand in den 1960er Jahren eine Idee, um ein Winkelwerkzeug in den Weltraum zurückzuziehen. Es wurde 1989 mit dem Start des europäischen astrometrischen Satelliten "Hipparcher" realisiert. Dieser Name ist etabliert, obwohl formal und nicht die korrekte Übersetzung des englischen Namens Hipparcos, das eine Reduktion von einem hochpräzisen Parallallax-Satelliten sammelt ("Satellit zum Sammeln von hochpräzisen Parallaxen") und nicht mit dem englischsprachigen Schreiben zusammenfällt Name des berühmten alten griechischen Astronoms - Hipparchus, Autor des ersten Sternkatalogs.

Die Schöpfer des Satelliten setzen sich eine sehr ehrgeizige Aufgabe ein: Um Parallaxen von mehr als 100 Tausend Sternen mit Millisekundengenauigkeit zu messen, dh "REACH" in Stars in Hunderten von Parses von der Erde. Es war notwendig, Entfernungen zu mehreren verstreuten Sternclustern, insbesondere GIAD und Pleija, zu verfeinern. Aber die Hauptsache, die Fähigkeit, "über den Schritt" erschien, erschien, und misst direkt den Abstand zum CEFEID selbst.

Die Expedition begann mit Ärger. Aufgrund des Versagens in der Beschleunigungseinheit erreichte der "Hipparch" nicht den geschätzten geostationären Orbit und blieb auf der intermediären stark länglichen Flugbahn. Die Spezialisten der Europäischen Weltraumorganisation gelang es immer noch, mit der Situation fertig zu werden, und das astbar-astrometrische Teleskop arbeitete erfolgreich für 4 Jahre erfolgreich. Die Verarbeitung der Ergebnisse dauerte immer noch so viel, und 1997 wurde ein Sternkatalog mit Parallaxen und seinen eigenen Bewegungen 118.128 218, einschließlich etwa zweihundert CEFEID, veröffentlicht.

Leider kam die gewünschte Klarheit in einer Reihe von Fragen nicht. Das am meisten unverständlichste erwies sich als das Ergebnis von Pleijad - es wurde davon ausgegangen, dass der "Hipparch" den Abstand aufklärt, der zuvor auf 130-135 Pars geschätzt wurde, aber in der Praxis stellte sich der "Hipparch" heraus, dass es durch den Wert eines Werts korrigiert wurde von nur 118 Parses. Die Annahme des neuen Wertes würde Anpassungen der Theorie der Evolution der Sterne und der Skalierung der intergalaktischen Entfernungen erfordern. Es wäre zu einem ernsthaften Problem für Astrophysik geworden, und die Entfernung nach Pleiading begann sorgfältig zu überprüfen. Bis 2004 erhielten mehrere Gruppen unabhängiger Methoden Schätzungen der Abstand zur Anhäufung der Anhäufung im Bereich von 132 bis 139 PCs. Es gab inspirierte Stimmen mit Annahmen, dass die Folgen der Schlussfolgerung des Satelliten auf der falschen Umlaufbahn noch nicht vollständig beseitigt waren. Somit wurde die Frage aller von ihm gemessenen Pararalxe allgemein eingestellt.

Das Team "Hipparch" wurde gezwungen, zu erkennen, dass die Messergebnisse generell genau sind, aber möglicherweise erneut verarbeitet werden müssen. Tatsache ist, dass in der kosmischen Astrometrie Parallaxe nicht direkt gemessen werden. Stattdessen machte "Hipparch" seit vier Jahren einmal im Laufe der Zeit die Winkel zwischen zahlreichen Dampfpaaren. Diese Winkel ändern sich sowohl aufgrund von Parallaktverschiebungen als auch aufgrund ihrer eigenen Bewegungen von Sternen im Weltraum. Um von den Beobachtungen auszugehen, genau die Werte von Parallaxen, ist eine ziemlich komplizierte mathematische Verarbeitung erforderlich. Hier musste es es wiederholen. Neue Ergebnisse wurden Ende September 2007 veröffentlicht, aber immer noch unklar, wie sich die Situation verbessert hat.

Dieses Problem "Hippark" ist jedoch nicht erschöpft. Die von ihnen definierten Cefeide PararAllaxes waren für die selbstbewusste Kalibrierung des Verhältnisses "Laminationsperiods" nicht ausreichend genau. Somit konnte der Satellit nicht lösen und die zweite Herausforderung vor ihm stehen. Daher werden nun mehrere neue Projekte der kosmischen Astrometrie in der Welt berücksichtigt. Je näher an die Implementierung ist das europäische Projekt "Guy" (GAIA), deren Start für 2012 geplant ist. Sein Aktionsprinzip ist derselbe wie der "Hippark" - mehrfache Messungen der Winkel zwischen Dampfträgern. Dank der leistungsstarken Optik kann es jedoch in der Lage sein, wesentlich stumpfen Objekte zu beobachten, und die Verwendung des Interferometrie-Verfahrens erhöht die Genauigkeit der Messung der Winkel zu Dutzend Arc-Mikrosekunden. Es wird davon ausgegangen, dass "Guya" in der Lage ist, die Kilokarskit-Entfernungen mit einem Fehler von nicht mehr als 20% zu messen, und ermittelt mehrere Jahre die Positionen von etwa einer Milliarde Einrichtungen. Somit wird eine dreidimensionale Karte eines signifikanten Teils der Galaxie gebaut.

Das aristotale Universum endete in neun Entfernungen von der Erde bis zur Sonne. Copernicus glaubte, dass die Sterne 1.000 Mal weiter waren als die Sonne. Pararalxes drückten sogar die nächstgelegenen Sterne in leichten Jahren. Anfang des 20. Jahrhunderts flüsterte der amerikanische Astronom Harlou mit der Hilfe von Cefeide, die festgestellt wurde, dass die Galaxiebewegung (die er mit dem Universum identifizierte) mit Zehntausenden von Lichtjahren gemessen wird, und dank Dank der Hubble der Grenze des Universums auf mehrere Gigairk erweitert. Wie endlich sind sie behoben?

Natürlich ergeben sich in jeder Phase der Leiterstände ihre, großen oder kleineren Fehlern, aber im Allgemeinen ist im Allgemeinen die Skala des Universums ganz gut definiert, von verschiedenen Methoden getestet, die nicht voneinander abhängen und einem einzelnen vereinbarten Bild hinzufügen . Die modernen Grenzen des Universums scheinen also unerschütterlich zu sein. Dies bedeutet jedoch nicht, dass wir eines Tages nicht den Abstand von ihm zu einem nahe gelegenen Universum messen wollen!

Sicherlich in einigen fantastischen militanten Ausdruck eines LA "zu Tatina zwanzig lichtjahre"Viele, fragte sich von natürlichen Fragen. Manche von ihnen:

Ist es nicht Zeit?

Was ist dann was ist? lichtjahr?

Wie viele Kilometer dabei?

Für wie viel Überwindung lichtjahr Raumschiff S. Erde?

Heute entschied ich mich, der Erklärung der Bedeutung dieser Maßeinheit zu widmen, und vergleicht es mit unseren bekannten Kilometern und der Demonstration der Waage, die tätig ist Universum.

Virtual Racer.

Stellen Sie sich eine Person vor, bei der Verletzung aller Regeln an der Autobahn mit einer Geschwindigkeit von 250 km / h. In zwei Stunden wird es 500 km überwinden, und für vier bis viele wie 1000. Wenn es natürlich nicht in den Prozess bricht ...

Es scheint, dass diese Geschwindigkeit! Aber um den ganzen Globus zu erhitzen (≈ 40.000 km), wird unser Reiter 40 Mal mehr Zeit benötigen. Dies ist bereits 4 x 40 \u003d 160 Stunden. Oder fast eine ganze Woche des kontinuierlichen Fahrens!

Infolgedessen sagen wir jedoch nicht, dass er 40.000.000 Meter übertraf. Da Faulheit uns immer dazu zwingt, kürzere alternative Messeinheiten zu erfinden und zu verwenden.

Grenze.

Vom Schulmut der Physik sollte jeder wissen, dass die schnellste Fahrt in Universum - Licht. In einer Sekunde überwindet sein Strahl die Entfernung von etwa 300.000 km und den Globus, somit wird er in 0,134 Sekunden erhitzt. Es ist 4.298,507 mal schneller als unser virtueller Rennfahrer!

Von Erde Vor Mond Das Licht kommt im Durchschnitt für 1,25 s bis Sonne. Sein Strahl seines Strahls muss etwas mehr als 8 Minuten sein.

Höher, nicht wahr? Aber das Vorhandensein von Geschwindigkeiten, hoher Lichtgeschwindigkeit ist nachgewiesen. Daher hat der Wissenschaftler entschieden, dass es logisch ist, eine Weltraumskala in Einheiten zu messen, was für bestimmte Zeitintervalle die Funkwelle (durch das Licht, insbesondere und ist) passiert.

Entfernungen.

Auf diese Weise, lichtjahr - Nichts anderes wie die Entfernung, die der Lichtstrahl in einem Jahr überwindet. Verwenden Sie in interstellaren Waagen die Entfernungseinheiten, die kleiner sind, nicht viel sinnvoll. Und doch sind sie. Hier sind ihre ungefähren Werte:

1 leichte Sekunde ≈ 300.000 km;

1 helle Minute ≈ 18.000.000 km;

1 helle Stunde ≈ 1.080.000.000 km;

1 leichter Tag ≈ 26.000.000.000 km;

1 Lichtwoche ≈ 181.000.000.000 km;

1 Lichtmonat ≈ 790.000.000.000 km.

Und jetzt, damit Sie verstehen, woher die Zahlen stammen, berechnen wir, was gleich einem ist lichtjahr.

Im Jahr, 365 Tage, in Tagen 24 Stunden, in einer Stunde 60 Minuten und eine Minute von 60 Sekunden. Somit besteht das Jahr aus 365 x 24 x 60 x 60 \u003d 31.536.000 Sekunden. In einer Sekunde dauert das Licht 300.000 km. Im Laufe des Jahres überwinden der Ray den Abstand 31 536.000 x 300 000 \u003d 9.460.800.000.000 km.

Diese Nummer ist so gelesen: Neun Billionen, vierhundertfünfzig Milliarden und achthundert Millionen Kilometer.

Natürlich genauer Wert lichtjahr Etwas anders als von uns berechnet von uns. Bei der Beschreibung der Entfernungen zu Sternen in wissenschaftlichen und beliebten Artikeln wird die höchste Genauigkeit grundsätzlich nicht benötigt, und hundert weitere Millionen Kilometer werden hier keine besondere Rolle spielen.

Und jetzt werden wir unsere mentalen Experimente fortsetzen ...

Rahmen.

Angenommen, modern raumschiff Blätter Sunny System. mit der dritten Weltraumrate (≈ 16,7 km / s). Zuerst lichtjahr Er wird seit 18.000 Jahren überwinden!

4,36 lichtjahre zum nächstgelegenen Stellar-System zu uns ( Alpha Centaurus.Sehen Sie das Bild am Anfang) Es wird ungefähr 78 Tausend Jahre überwinden!

Unsere galaxy Milchstraße.mit einem Durchmesser von etwa 100.000 mit einem Durchmesser haben lichtjahreEr wird um 1 Milliarden 780 Millionen Jahre überqueren.

Und am nächsten an uns groß galaxien, raumschiff Domestick erst nach 36 Milliarden Jahren ...

Das sind die Kuchen. Aber auch theoretisch Universum Es gab nur noch 16 Milliarden Jahre ...

Und schlussendlich ...

Die kosmische Waage kann angefangen, selbst ohne darüber hinaus überrascht zu sein Sonnensystem, weil es selbst sehr groß ist. Sehr gut und zeigte es eindeutig, zum Beispiel die Schöpfer des Projekts Wenn der Mond wäre Nur 1 Pixel (Wenn der Mond nur ein Pixel war): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html.

Daraufhin wird ich vielleicht den heutigen Artikel abschließen. Alle Ihre Fragen, Kommentare und Wünsche freuen sich, in den Kommentaren zu begrüßen, darunter.

Sterne sind die häufigste Art von Himmelskörpern im Universum. Sterne bis zum 6. Sterne-Wert Es gibt ungefähr 6.000, bis zum 11. Sternengrößen von etwa einer Million und zum 21. Sternengrößen von ihnen im Ganzen Himmel etwa 2 Milliarden.

Alle, wie die Sonne, sind wie die Sonne heiße selbstverlustende Gaskugeln, in den Tiefen, deren enorme Energie unterschieden wird. Die Sterne sind jedoch auch in den stärksten Teleskopen als glühende Punkte sichtbar, da sie sehr weit von uns sind.

1. Einjährige Parallaxe und Entfernungen zu Sternen

Der Radius der Erde erweist sich als zu klein, um als Grundlage für die Messung des Parallact Stars-Offsets zu dienen und die Entfernungen zu ihnen zu bestimmen. In der Zeit von Kopernicus war es klar, dass sich die Erde wirklich um die Sonne umdreht, dann sollten sich die sichtbaren Positionen der Sterne am Himmel ändern. Seit sechs Monaten bewegt sich das Land zum Durchmesser des Orbits. Anweisungen auf dem Stern von den entgegengesetzten Punkten dieser Umlaufbahn sollten sich unterscheiden. Mit anderen Worten, die Sterne sollten auf einen einjährigen PararAlleAln aufspüren (Abb. 72).

Der einjährige Parallaxe des Sterns ρ nennt den Winkel, unter dem aus dem Stern ein großer Teil des Erdungskreises (gleich 1 oder E.) ersichtlich ist, wenn er senkrecht zum Ansichtstrahl ist.

Je größer der Abstand D zum Stern ist, desto weniger ihr Parallaxe. Die Parallaktverschiebung der Sternposition am Himmel während des Jahres tritt auf einer kleinen Ellipse oder einem Kreis auf, wenn sich der Stern in der Ekliptikum befindet (siehe Abb. 72).

Copernicus versuchte, konnte Pararallax-Sterne nicht erkennen. Er argumentierte korrekt, dass die Sterne zu weit vom Boden waren, so dass die Geräte bestanden, die dann ihre Parallakte-Verschiebung bemerken konnten.

Zum ersten Mal schafften die Sterne von VEKS im Jahr 1837 eine zuverlässige Messung der einjährigen Parallaxe, um 1837 umzusetzen. Russischer Akademiker V. ya. Struve. Fast gleichzeitig mit ihm in anderen Ländern wurden Parallaxen von zwei Sternen identifiziert, von denen einer α-Centaution war. Dieser Stern, der in der UdSSR nicht sichtbar ist, erwies sich als am nächsten an uns, sein einjähriges Parallaxe ρ \u003d 0,75. "Unter einem solchen Winkel ist das bloße Auge mit einer Dicke von 1 mm aus einem Abstand von 280 sichtbar m. Es ist nicht überraschend, dass so lange die Sterne so lange nicht so lange kleine Winkelverschiebungen sehen konnten.

Entfernung zum Star. wo A eine große Halbachse irdischer Umlaufbahn ist. In kleinen Winkeln wenn P in den Sekunden des Bogens ausgedrückt wird. Dann ein \u003d 1 a angenommen. e., ich bekomme:

Die Entfernung zum nächstgelegenen Stern α-Centaurus d \u003d 206 265 ": 0,75" \u003d 270.000 a. e. Das Licht vergeht in dieser Entfernung in 4 Jahren, während er von der Sonne bis zum Boden nur 8 Minuten geht, und etwa 1 s vom Mond entfernt.

Die Entfernung, in der das Licht das ganze Jahr übergeht, wird das Lichtjahr genannt. Diese Einheit wird verwendet, um den Abstand zusammen mit dem Parcember (PC) zu messen.

Parsek ist der Abstand, von dem der große Teil der Erdaufbaus senkrecht zum Sichtstrahl in einem Winkel von 1 "sichtbar ist.

Der Abstand in der Parseca ist gleich dem inversen Wert eines einjährigen Parallaxe, der im zweiten Bogen ausgedrückt wird. Zum Beispiel beträgt der Abstand zum Star α-Centaurion 0,75 "(3/4") oder 4/3 des PCs.

1 PARSEC \u003d 3.26 Lichtjahr \u003d 206 265 a. e. \u003d 3 * 10 13 km.

Derzeit ist die Messung des einjährigen Parallaxe der wichtigste Weg, wenn Entfernungen zu Sternen bestimmt werden. Pararallaks werden für sehr viele Sterne gemessen.

Die Messung des einjährigen Parallaxe kann zuverlässig die Entfernung zu Sternen, die 100 PCs oder 300 Lichtjahre sind, zuverlässig eingestellt werden.

Warum kann das jährliche Parallaxe nicht mehr genau messen als die entfernten Sterne?

Die Entfernung zu mehr entfernten Sternen wird derzeit von anderen Methoden bestimmt (siehe §25.1).

2. sichtbarer und absoluter Stellar-Wert

Die Helligkeit der Sterne. Nachdem die Astronomen die Gelegenheit hatten, Entfernungen zu Sternen zu bestimmen, wurde festgestellt, dass die Sterne nicht nur von der sichtbaren Helligkeit nicht nur aufgrund des Unterschieds in der Ferne zu ihnen abweichen, sondern aufgrund des Unterschieds in ihrem lampen.

Die Leuchtkraft des Sterns L ist als Kraft der Strahlung von leichter Energie im Vergleich zur Strahlungskraft der Sonne bezeichnet.

Wenn zwei Sterne die gleiche Leuchtkraft haben, hat der Stern, der weiter von uns ist, eine geringere sichtbare Helligkeit. Sie können Stern-Luminositätsterne nur vergleichen, wenn Sie ihre sichtbare Helligkeit (Stellar-Wert) für denselben Standardabstand berechnen. In einer solchen Entfernung in der Astronomie werden 10 PCs berücksichtigt.

Der sichtbare Sternwert, den der Stern hatte, wenn er von uns in einem Standardabstand d 0 \u003d 10 PC war, war der Name der absoluten Sterngröße M.

Betrachten Sie das quantitative Verhältnis der sichtbaren und absoluten Sterngrößen bei einem bekannten Abstand d zu ihm (oder seiner Parallaxe p). Erinnern Sie sich zunächst, dass der Unterschied in 5-Sterne-Größen den Helligkeitsdiffertigkeit exakt 100 Mal entspricht. Folglich ist der Unterschied der sichtbaren Stellar-Werte von zwei Quellen gleich einem, wenn einer von ihnen genau manchmal heller ist (dieser Wert ist ungefähr gleich 2,512). Je heller als die Quelle, der scheinbare Sternwert wird als weniger betrachtet. Im Allgemeinen ist die Beziehung der sichtbaren Helligkeit von zwei beliebigen Sternen I 1: I 2 mit dem Unterschied zwischen ihren sichtbaren Stern-Magitiers M 1 und M2 mit einem einfachen Verhältnis verbunden:

Sei M der sichtbare Sterngrößen des Sterns in einem Abstand von D sein. Wenn es aus dem Abstand d 0 \u003d 10 stück beobachtet wurde, wäre der sichtbare Sternwert M 0 nach Definition gleich der absoluten Sterngröße M. dann ist es offensichtlich Helligkeit würde sich ändern

Gleichzeitig ist es bekannt, dass die scheinbare Helligkeit des Sterns umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung zu ihr ändert. deshalb

(2)

Daher,

(3)

Logarithming diesen Ausdruck, finden:

(4)

wobei p in den Sekunden des Bogens ausgedrückt wird.

Diese Formeln geben einen absoluten Sternwert von M gemäß dem bekannten sichtbare Sterngröße.m in echter Entfernung zum Star D. Unsere Sonne aus einer Entfernung von 10 PCs würde ungefähr als Stern der fünften sichtbaren Sterngröße aussehen, d. H. Für die Sonne m ≈5.

Wenn Sie eine absolute Star-Größe eines Sterns kennen, ist es leicht, seine Leuchtkraft L zu berechnen. Die Leuchtkraft der Sonne L \u003d 1 kann durch Definition der Leuchtkraft erstellt werden, dass er geschrieben werden kann

Die Werte von M und L in verschiedenen Einheiten drücken die Kraft der Sternstrahlung aus.

Studiensterne zeigen, dass sie sich in zehn Milliarden Mal unterscheiden können. In den Stellar-Werten erreicht diese Unterscheidung 26 Einheiten.

Absolute Wertesterne von sehr hoher Leuchtkraft sind negativ und erreicht m \u003d -9. Solche Sterne werden Giganten und Supergiants genannt. Die Strahlung des Goldfisches des Sterns s ist leistungsfähiger als die Strahlung unserer Sonne 500.000-mal, seine Leuchtkraft L \u003d 500.000, die kleinste Strahlungsleistung hat Zwerge mit M \u003d + 17 (L \u003d 0,000013).

Um die Ursachen von erheblichen Unterschieden in der Helligkeit von Sternen zu verstehen, ist es notwendig, die anderen Eigenschaften zu berücksichtigen, die auf der Grundlage der Strahlungsanalyse ermittelt werden können.

3. Farbe, Spektren und Temperaturen

Während der Beobachtungen steigten Sie auf die Tatsache, dass die Sterne eine andere Farbe haben, das hellste von ihnen. Die Farbe des beheizten Körpers, einschließlich der Sterne, hängt von seiner Temperatur ab. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Energieverteilung in ihrem kontinuierlichen Spektrum zu bestimmen.

Farbe und Sternebereich sind mit ihrer Temperatur verbunden. In relativ kalten Sternen, Strahlung in der roten Spektrumregion, weshalb sie eine rötliche Farbe haben. Temperatur der roten Sterne niedrig. Es wächst konsequent, wenn man sich von roten Sternen bis zu Orange bewegt, dann auf gelb, gelblich, weiß und bläulich. Die Spektren der Sterne sind äußerst vielfältig. Sie sind in Klassen unterteilt, die von lateinischen Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet sind (siehe den Heck erzwungen). In den Spektren der kalten roten Sterne Klasse Mbei einer Temperatur von etwa 3000 K sind die Absorptionsbänder der einfachsten diatomen Moleküle sichtbar, meistens Titanoxid. In den Spektren anderer roter Sterne werden Kohlenstoff- oder Zirkoniumoxide dominiert. Rote Sterne der ersten Größe der Klasse M - Antrennen, Bethelgese..

In den Spektren der gelben Sterne der Klasse GZu dem die Sonne (mit einer Temperatur von 6000 k auf der Oberfläche an der Oberfläche gehört), dominierte dünne Metallleitungen: Eisen, Calcium, Natrium usw. Der Sonnenstern entlang des Spektrums, Farbe und Temperatur ist eine helle Kapelle in der Konstellation der Erektion.

In den Spektren der weißen Sterne-Klasse AWie Sirius, Vega und Denget, die starkste Linie von Wasserstoff. Es gibt viele schwache Linien von ionisierten Metallen. Die Temperatur dieser Sterne beträgt etwa 10.000 K.

In den Spektren der heißesten, bläulichen Sternemit einer Temperatur von etwa 30.000 K sichtbarer Linie neutraler und ionisierter Helium.

Die Temperaturen der meisten Sterne liegen im Bereich von 3000 bis 30.000 K. wenige Temperaturen von etwa 100.000 K.

Somit unterscheiden sich die Spektren der Sterne sehr unterschiedlich und es ist möglich, die chemische Zusammensetzung und Temperatur der Sterneatmosphäre zu bestimmen. Die Untersuchung der Spektren zeigte, dass Wasserstoff und Helium in den Atmosphären aller Sterne vorherrschend sind.

Die Unterschiede in den Sternspektren werden nicht so viel eine Vielzahl ihrer chemischen Zusammensetzung erläutert, wie viel Temperaturunterschied und andere physikalische Bedingungen in der Sternatmosphäre. Bei hohen Temperaturen werden Moleküle an Atomen zerstört. Bei einer noch höheren Temperatur werden weniger dauerhafte Atome zerstört, sie werden in Ionen, wobei sie Elektronen verlieren. Ionisierte Atome vieler chemischer Elemente sowie neutrale Atome emittieren und absorbieren die Energie bestimmter Wellenlängen. Durch den Vergleich der Intensität der Absorptionslinien von Atomen und den Ionen des gleichen chemischen Elements ist ihre relative Menge theoretisch bestimmt. Es ist eine Funktion der Temperatur. In den dunklen Linien der Spektren der Sterne kann somit die Temperatur ihrer Atmosphäre bestimmt werden.

Die Sterne derselben Temperatur und Farbe, aber die Differenz-Leuchtkraftspektren sind im Allgemeinen gleich, es ist jedoch in den relativen Intensitäten einiger Linien zu sehen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei derselben Temperatur der Druck in ihren Atmosphären unterschiedlich ist. In den Atmosphären von Sternen-Giganten ist der Druck beispielsweise weniger, sie sind schnell. Wenn Sie diese Abhängigkeit grafisch ausdrücken, können Sie auf die Intensität der Linien den absoluten Wert des Sterns finden, und dann mit der Formel (4) die Entfernung dazu bestimmt.

Ein Beispiel, um das Problem zu lösen

Eine Aufgabe. Was ist die Helligkeit des Sterns ζ Scorpion, wenn der sichtbare Sternwert 3 und die Entfernung zu IT 7500 sv ist. Jahre?

Übung 20.

1. Wie oft ist Sirius heller als Aldebaran? Sun heller als Sirius?

2. Ein Stern ist heller als ein weiterer 16-maliger Zeit. Was ist der Unterschied zwischen ihren Sterngrößen?

3. PararAllax Vegue 0,11 ". Wie lange dauert das Licht von ihm zum Boden?

4. Wie viele Jahre sollte es sein, in Richtung der Konstellation des Lyra mit einer Geschwindigkeit von 30 km / s zu fliegen, damit Vega doppelt so nah ist?

5. Wie oft ist der Stern 3,4-Sterne-Star-Größenfluss schwächer als Sirius mit einem sichtbaren Sternwert -1,6? Was sind die absoluten Werte dieser Sterne, wenn der Abstand zu beiden 3 Stück ist?

6. Nennen Sie die Farbe jedes der IV-Anwendungsstars von ihrer spektralen Klasse.

Blick aus dem Zugfenster

Die Berechnung der Entfernung zu den Sternen war nicht stark besorgt um die alten Menschen, denn in ihrer Meinung nach waren sie an der himmlischen Kugel befestigt und stammten aus dem Boden in derselben Entspannung, dass die Person niemals gemessen würde. Wo sind wir und wo sind diese göttlichen Kuppel?

Viele und viele Jahrhunderte brauchten, dass die Leute verstehen: Das Universum ist etwas komplizierter. Um die Welt zu verstehen, in der wir leben, war es notwendig, ein räumliches Modell aufzubauen, in dem jeder Stern von uns in eine bestimmte Entfernung entfernt wurde, ebenso wie ein Tourist für das Bestehen der Route, die eine Karte benötigt, und kein Panoramablickfoto der Bereich.

PararAllax, das uns bei der Reise mit dem Zug oder mit dem Auto vertraut ist, wurde der erste Assistent in diesem schwierigen Wagnis. Haben Sie bemerkt, wie schnell das Straßenrand auf dem Hintergrund der entfernten Berge blitzt? Wenn Sie feststellen, können Sie Ihnen gratulieren: Sie möchten nicht, dass Sie nicht möchten, ein wichtiges Merkmal der Parallact-Verdrängung entdeckt - für ungefähre Objekte ist es viel mehr und auffälliger. Umgekehrt.

Was ist PararAllax?

In der Praxis begann Parallaxe mit der Arbeit für eine Person in Geodäsien und (wo ohne ihn?!) Im Militärgeschäft. Tatsächlich, an wen, wenn nicht, Artilleriers, müssen Sie Entfernungen zu entfernten Objekten mit der höchstmöglichen Genauigkeit messen? Darüber hinaus ist die Triangulationsmethode einfach, logisch und erfordert nicht die Verwendung einiger komplexer Geräte. Alles, was erforderlich ist, besteht darin, zwei Winkel und eine Entfernung, die sogenannte Basis, mit einer akzeptablen Genauigkeit zu messen, und dann mit einer akzeptablen Genauigkeit und dann unter Verwendung einer elementaren Trigonometrie, die Länge eines der Katheten des rechteckigen Dreiecks bestimmen.

Triangulation in der Praxis.

Stellen Sie sich vor, Sie müssen den Abstand (D) von einem Ufer zu einem unzugänglichen Punkt auf dem Schiff bestimmen. Nachfolgend werden wir den Algorithmus für diese Aktionen notwendig geben.

1. Markieren Sie zwei Punkte am Ufer (A) und (B), den Abstand, den Sie kennen (L).
2. Messen Sie die Winkel α und β.
3. Kalkulieren von Formel:

Pararalktische Verschiebung der Angehörigensterne auf dem Hintergrund von entfernt

Es ist offensichtlich, dass die Genauigkeit direkt von der Größe der Basis abhängt: Wie länger ist es länger, je nachdem, je nachdem, dass die parallaktischen Verschiebungen und Winkel groß sind. Für den Erde Beobachter ist der maximal mögliche Base der Durchmesser des Erdungskreises um die Sonne, dh die Messungen müssen in einem halben Jahr mit einem Intervall durchgeführt werden, wenn unser Planet sich in dem diametral entgegengesetzten Punkt des Orbits herausstellt. Ein solcher Pararallax wird jährlich bezeichnet, und der erste Astronom, der ihn versuchte, ihn zu messen, war die berühmte Dane Ruhige Brage, die für außergewöhnliche wissenschaftliche Pedantik und Ablehnung des Copernicus-Systems berühmt ist.

Vielleicht spielte das Engagement von Braga die Idee des Geocentrisms mit ihm einen grausamen Witz: Die gemessenen jährlichen Parallaxe übertrifft die Winkelminute nicht und könnten auf den Bericht über Instrumentalfehler zurückzuführen sein. Astronom mit einem sauberen Gewissen war von der "Richtigkeit" des Ptolemittelsystems überzeugt - die Erde bewegt sich überall nicht und befindet sich in der Mitte eines kleinen gemütlichen Universums, in dem sich auf die Sonne und andere Sterne mit einer buchstäblich hand, nur 15 -20-mal weiter als vor dem Mond. Die Werke von Tycho-Bragen verschwanden jedoch nicht vergeblich und wurden zu einer Grundlage für die Eröffnung der Gesetze von Kepler, der das Kreuz endlich auf veraltete Theorien des Geräts des Sonnensystems setzte.

Sternkartographen.

Platz-Linie.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Triangulation, bevor er ernsthaft die fernen Sterne übernimmt, perfekt in unserem Weltraumhaus tätig war. Die Hauptaufgabe bestand darin, den Abstand zur Sonne, der astronomischen Einheit, ohne genaue Kenntnisse, zu bestimmen, deren Messungen der Sternparallaxe sinnlos werden. Die erste Person der Welt, die sich eine solche Aufgabe einsetzte, war der antike griechische Philosoph Aristarh Samos, der hunderteinhalb Jahre an die Kopernicus das heliozentrische System der Welt angeboten hat. Er hatte komplizierte Berechnungen, die auf ziemlich ungefähr ungefähren Kenntnis dieser Ära basieren, erhielt er, dass die Sonne 20 Mal weiter als der Mond ist. Für viele Jahrhunderte wurde dieser Wert für die Wahrheit angenommen, wobei zu einer der grundlegenden Achsen der Theorien von Aristotelen und Ptolemäus wurde.

Nur Kepler, der dem Bau des Solarsystemmodells in der Nähe geht, unterzogen diese Größe der schwerwiegenden Neubewertung. In diesem Umsatz war es nicht möglich, echte astronomische Daten zu verbinden, und die Gesetze der Bewegung von Himmelskörpern. Intuitiv glaubte Kepler, dass die Sonne viel weiter von der Erde entfernt wurde, aber er war ein Theoretiker, er fand keinen Weg, um seine Vermutung zu bestätigen (oder widerlegen).

Es ist neugierig, dass die korrekte Bewertung der Größe der astronomischen Einheit genau auf der Grundlage der Gesetze des Keplers möglich war, bat die "harte" räumliche Struktur des Sonnensystems. Astronomen hatten seine genaue und detaillierte Karte, die nur zur Bestimmung der Waage blieb. Dies wurde von der französischen Jean Dominic Cassini und Jean Rishe gemacht, maß die Position des Mars vor dem Hintergrund von entfernten Sternen während der Konfrontation (in dieser Position Mars, der Erde und der Sonne befinden sich auf einer geraden Linie und der Abstand zwischen dem Planeten sind minimal).

Paris und Fernbedienung in guten 7.000 Kilometern in guten 7.000 Kilometern entfernt sind die Hauptstadt der französischen Guayana - Cayenne. Ein junger Rishe ging in die südamerikanische Kolonie, und der mastentatny Cassini blieb in Paris zu "Musketen". Bei der Rückkehr eines jungen Kollegens setzten sich Wissenschaftler für Berechnungen an, und Ende 1672 präsentierten sie die Ergebnisse ihrer Forschung - nach ihren Berechnungen entsprach die astronomische Einheit in 140 Millionen Kilometer. In der Zukunft nutzte die Skala des Solar-Astronomsystems den Durchgang der Venus auf der Sonnenscheibe der Sonne, die in den Jahrhunderten von XVIII-XIX auftrat, viermal. Und vielleicht können diese Studien als erste internationale wissenschaftliche Projekte bezeichnet werden: Neben England, Deutschland und Frankreich ist Russland ein aktiver Teilnehmer geworden. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die Skala des Sonnensystems endgültig etabliert, und der derzeitige Wert der astronomischen Einheit wurde 149,5 Millionen Kilometer hergestellt.

1. Aristarh schlug vor, dass der Mond eine Form einer Kugel hat und von der Sonne beleuchtet wird. Wenn der Mond in der Hälfte "seziert" aussieht, ist die Ecke des Erdmondsonnens direkt.
2. Als nächstes berechnete Aristarkh den Winkel des Sun-Earth-Monds durch direkte Beobachtung.
3. Mit der Regel "Die Summe der Ecken des Dreiecks beträgt 180 Grad", berechnete Aristarkh den Winkel des Erde-Sun-Mondes.
4. Das Anwenden des Verhältnisses der Seiten des rechteckigen Dreiecks berechnete Aristarkh, dass das Land des Erdmonds 20-mal mehr als die Erde-Sonne ist. Beachten Sie! Aristarkh berechnete nicht die genaue Entfernung.

Parseki, Parseki.

Cassini und Reis berechnete die Position des Mars in Bezug auf entfernte Sterne

Mit diesen Quelldaten war es bereits möglich, sich für die Genauigkeit der Messungen zu qualifizieren. Darüber hinaus erreichten die markierten Tools den gewünschten Niveau. Russian Astronomer Vasily Struve, Direktor der University of Observatory in der Stadt von Derpt (jetzt Tartu in Estland), veröffentlichte 1837 die Ergebnisse der Messen des nervigen Parallaxenvegus. Es stellte sich als 0,12 Winkel-Sekunde heraus. Der von der deutschen Wilhelm Bessel, ein Student des Großen Gauß, der von Pararallax Star 61 in der Konstellation des Swan-0,30-Winkel-Sekunden gemessen wurde, und Scot Thomas Gendorm, "gefangen" den berühmten Alpha-Centaur mit Pararallax 1,2 . Später stellte sich jedoch heraus, dass der letztere etwas umgebaut hat und tatsächlich der Stern nur um 0,7 Winkel-Sekunden pro Jahr verschoben wird.

Die angesammelten Daten haben gezeigt, dass jährliche Parallaxe-Sterne einen Winkel-Sekunden lang nicht überschreiten. Es wurde angenommen und zur Einführung einer neuen Messeinheit angenommen - Parrseca ("Pararallactic Seconds" in der Reduzierung). Mit einem solchen Verrückten für die üblichen Distanzstandards ist der Radius der Erdungsbahn in einem Winkel von 1 Sekunde sichtbar. Um eine kosmische Skala visuell zu präsentieren, nehmen wir an, dass eine astronomische Einheit (und dies der Radius der Erdbelüftungen in Höhe von 150 Millionen Kilometern ist), in zwei Notebookzellen (1 cm) "gequetscht". Also: "Um sie in einem Winkel von 1 Sekunde zu sehen, kann ... von zwei Kilometern!

Für die Raumtiefen des Parseks, nicht der Entfernung, obwohl selbst das Licht der Überwindung bis zu einem Quartal des Jahres benötigt wird. Innerhalb eines Dutzend Parsek können unsere Star-Nachbarn auf den Fingern buchstäblich neu berechnet werden. Wenn es um eine galaktische Skala geht, ist es auch notwendig, die Kilo- (tausend Einheiten) und Megaparseca (bzw. eine Million) zu betreiben, die in unserem "TetraDNA" -Modell bereits in andere Länder klettern kann.

Dieser Boom von ultra-präzisen astronomischen Messungen begann mit der Ankunft der Fotografie. "Baby" -Teleskope mit Zählerlinsen, empfindlichen fotografischen Platten, berechnet an den vielen Stunden der Exposition, der präzisen stündlichen Mechanismen, die das Teleskop synchron mit der Rotation der Erde drehen - alles erlaubte Ihnen, einmalige Parallaxe mit einer Genauigkeit von zu fixieren 0,05 Winkelsekeln und somit bestimmen Distanzen bis zu 100 Analyse. Für mehr (oder eher zu den kleineren) Erdgeräten ist nicht möglich: Die launische und unruhige irdische Atmosphäre stört.

Wenn Sie Messungen in der Umlaufbahn durchführen, können Sie die Genauigkeit erheblich verbessern. Mit einem solchen Ziel wurde 1989 zu einem nahegelegenen Orbit, einem astretretischen Satelliten "Hipparcos", aus dem englischen hochpräzisen Parlallax-Sammelsatelliten, der in der Europäischen Weltraumorganisation entwickelt wurde, gestartet.

1. Infolge des Betriebs des Orbitaleleskops wurde die Hypoche einen grundlegenden astrometrischen Katalog erstellt.
2. Mit Hilfe von Guya gibt eine dreidimensionale Karte des Teils unserer Galaxie die Koordinaten an, die Bewegungsrichtungen und die Farbe beträgt etwa eine Milliarde Sterne.

Das Ergebnis seiner Arbeit ist ein Katalog von 120.000 Sternen mit jährlichen Parallaxen, das mit einer Genauigkeit von 0,01 Winkelsekunden definiert ist. Und sein Anhänger, Gaia Satellite (globales astrometrisches Interferometer für Astrophysik), das am 19. Dezember 2013 eingeführt wurde, zeichnet eine räumliche Karte der nächstgelegenen galaktischen Umgebung mit Milliarden (!) Objekten. Und wer weiß, kann schon unsere Enkelkinder sein, sie ist sehr nützlich.