Chúng ta có thể đo thị sai các ngôi sao chỉ dựa trên kích thước của Trái đất không?

Hãy tưởng tượng hai đài quan sát bề mặt lớn, có lẽ là "cực bắc" và "cực nam" như vậy (lý tưởng trên một kinh độ tương tự).

Đối với các ngôi sao gần đó, mỗi người có thể chụp ảnh cùng một lúc và đạt được phép đo khoảng cách đến ngôi sao đó, dựa trên kích thước của Trái đất làm đường cơ sở không?

(Tôi đánh giá cao rằng một trong hai phạm vi chỉ cần đợi một vài ngày, vì quan điểm của họ đã di chuyển một khoảng cách đường cơ sở dài hơn nhiều!)

Hay là khoảng cách quá xa?

Điều gì sau đó là về đường cơ sở tối thiểu mà chúng ta có thể đo được bằng các ngôi sao gần nhất, với các kính thiên văn tốt nhất hiện nay của chúng ta? 100.000km, một triệu? Xa hơn?

telescope parallax

— Fattie
nguồn

Về nguyên tắc, nó không phải là không thể.

Tàu vũ trụ Gaia, được thiết kế chủ yếu để đo các vị trí của sao, có thể đo thị sai tới 10 kpc với độ không chắc chắn 20%. Đường cơ sở của nó là 2 AU; lần lớn hơn đường kính Trái đất. Do đó, đặt hai Gaias ở mỗi bên của Trái đất sẽ có thể đo được thị sai của các ngôi sao lên tới khoảng cách $2.3\times10^{4}$ , có nghĩa là bạn gần như có thể đo khoảng cách của ngôi sao lân cận gần nhất của chúng tôi, Centauri, nằm ở mức 1,3 pc. Vì vậy, bạn sẽ chỉ cần cải thiện Gaias của bạn một chút. $10\,\mathrm{kpc} \,/\, 2.3\times10^{4} \simeq 0.4\,\mathrm{pc}$ $\alpha$

Điều này bỏ qua các biến chứng nhỏ như bầu khí quyển, nhưng nếu bạn sẵn sàng đặt chúng bên ngoài bầu khí quyển, bạn có thể làm điều đó. Tất nhiên, sẽ rất lãng phí thời gian, vì chúng ta đã biết khoảng cách đến các ngôi sao gần nhất, nhưng này, hãy tiếp tục.

— pela
nguồn

Hoàn toàn tuyệt vời anh chàng.

— Fattie

đã hy vọng cho văn bản thay thế;)

— Michael

2.2 \times 10^{5}

$2.2\times 10^5$

2 A U / 2 R_{\oplus} = 3 \times 10^{13} / 1.3 \times 10^{9} = 2.3 \times 10^{4}

$2\,\mathrm{AU} \,/\, 2R_\oplus = 3\times10^{13}/1.3\times10^{9} = 2.3\times10^4$

\times 10^{5}

$\times10^5$

Tôi hy vọng bạn đã không làm 1300 megaeuros trong đầu của bạn quá. ESA sẽ không vui về điều đó.

— zephyr

Những gì bạn mô tả là một giao thoa kế, và trên thực tế chúng ta đã có một giao thoa kế với một thiết lập như bạn mô tả.

Nếu bạn không biết, giao thoa kế là một bộ gồm hai hoặc nhiều kính thiên văn, cách nhau một khoảng cách, hoạt động song song để chụp ảnh vật thể. Theo các nguyên tắc cơ bản của quang học, kích thước hiệu quả của kính thiên văn của bạn không bị chi phối bởi tổng kích thước tích lũy của hai hoặc nhiều kính thiên văn, mà bởi sự phân tách vật lý của kính thiên văn. Điều đó có nghĩa là, nếu bạn có một kính viễn vọng ở cực bắc và một kính viễn vọng khác ở cực nam sao cho cả hai có thể quan sát cùng một vật thể cùng một lúc, thì thứ bạn có một cách hiệu quả là một kính viễn vọng có kích thước bằng Trái đất!

Nếu bạn biết quang học của mình, bạn sẽ biết kích thước khẩu độ lớn hơn có nghĩa là độ phân giải tốt hơn. Giao thoa kế có kích thước Trái đất hiện có mà tôi đã đề cập ở trên sẽ là Giao thoa kế đường cơ sở rất dài (VLBI). Kính thiên văn này có thể đo ở độ phân giải dưới một phần nghìn giây!

Dưới đây là danh sách 70 pulsar đã đo thị sai, một phần tốt trong số đó đã được thực hiện bằng cách sử dụng VLBI.

Một số lưu ý:

Khái niệm giao thoa kế rất phức tạp và khó thực hiện trong thực tế. Do tính chất vật lý, bước sóng càng dài thì càng dễ có các hệ thống giao thoa kế làm việc. Như vậy, hầu hết các giao thoa kế như VLBI, đều ở chế độ vi sóng / radio. Các NPOI là chỉ giao thoa quang tôi biết và chỉ tồn tại bởi vì nó được tài trợ bởi quân đội Mỹ như một điều cần thiết cho vệ tinh và dẫn đường.
Về mặt kỹ thuật, có rất nhiều điều liên quan đến phần giới thiệu khái niệm ngắn gọn mà tôi đã đưa ra ở trên nhưng thành thật mà nói, bạn sẽ cần phải đọc toàn bộ sách giáo khoa để thực sự hiểu quá trình và thậm chí với tôi một số điều giống như phép thuật.
Trong nghiên cứu về VLBI, bạn có thể thấy các tài liệu tham khảo về VLBA. Đây là một bộ sưu tập kính thiên văn có liên quan, nhưng khác biệt. Thực tế, VLBA là Mảng đường cơ sở rất dài bao gồm các kính viễn vọng trên toàn thế giới được sở hữu và vận hành bởi Hoa Kỳ . Tuy nhiên, VLBI bao gồm tất cả các kính thiên văn trong VLBA, nhưng cũng bao gồm các kính thiên văn khác được sở hữu và vận hành bởi các quốc gia khác.

— cháu trai
nguồn

Hừm; Tôi không mô tả một giao thoa kế! :) Trong phép đo thị sai, bạn chỉ cần chụp hai bức ảnh và so sánh "sự lắc lư" của ngôi sao gần đó (so với hậu cảnh xa). {Về giao thoa kế; giao thoa quang chỉ cách nhau tối đa vài trăm thước; giao thoa kế vô tuyến là khác nhau.} Mục đích của giao thoa kế là để đạt được độ phân giải rất cao (vì vậy, tách các khoảng trống nhỏ giữa các nhị phân và giải quyết các vấn đề tương tự). Tôi không thấy ngay cách sử dụng giao thoa kế có thể được sử dụng để chụp các cặp ảnh thị sai? (Tiếp ...)

— Fattie

Tất nhiên, ngoại trừ nhiều như vậy, bạn có thể sử dụng giao thoa kế như bất kỳ kính viễn vọng nào khác để tạo ra một cặp ảnh thị sai: chụp ảnh (X quang .. bất cứ điều gì) vào tháng 1 và sau đó vào tháng Bảy. Vì vậy, tôi không thực sự chắc chắn nếu giao thoa kế như vậy có liên quan đến việc chụp ảnh cặp thị sai không ??

— Fattie

Tôi nhận ra những gì tôi mô tả không chính xác những gì bạn đang hỏi, nhưng tôi nghĩ nó hiệu quả. Đúng là bạn không nói về giao thoa kế, nhưng giao thoa kế có thể được sử dụng để thực hiện hiệu quả những gì bạn đang nói về nơi họ sử dụng trái đất làm đường cơ sở (chứ không phải là quỹ đạo trái đất như thông lệ tiêu chuẩn). Đó không phải là chính xác những gì bạn có thể muốn nhưng nó gần như tôi biết về việc sử dụng các kỹ thuật thực tế. Hãy thử kiểm tra các nguồn trong thị sai xung tôi đã liên kết.

— zephyr

@JoeBlow điều này có thể hóa ra không thực sự trả lời câu hỏi của bạn, nhưng ít nhất nó đáp ứng yêu cầu sử dụng trái đất làm đường cơ sở đo thị sai.

— zephyr