Tính khoảng cách đến sao

Tôi chỉ xem một bài giảng từ Carl Sagan. Ông nói về việc tìm ra khoảng cách đến các vì sao; nó khiến tôi thích thú tìm hiểu thêm về chủ đề này.

Theo như tôi biết, luật nghịch đảo và thị sai có thể được sử dụng. Bất cứ ai có thể mở rộng trên những? Cụ thể liên quan đến những gì tôi có thể làm để đo khoảng cách từ Trái đất đến Proxima Centauri.

Một cách để tìm khoảng cách đến bộ sưu tập các ngôi sao là hy vọng có RRLyrae trong chùm. Vì RRLyrae là nến tiêu chuẩn , bạn có thể sử dụng luật bình phương nghịch đảo để trích xuất khoảng cách.

Câu trả lời hiện được chấp nhận không liên quan đến việc tìm khoảng cách đến một ngôi sao như Proxima Centauri.

Đây là cách hoạt động của thị sai. Bạn đo vị trí của một ngôi sao trong trường các ngôi sao (có lẽ là) cách xa hơn nhiều. Bạn làm điều này hai lần, cách nhau 6 tháng. Sau đó, bạn tính toán góc mà ngôi sao đã di chuyển so với các ngôi sao nền của nó. Góc này tạo thành một phần của một hình tam giác lớn, có đáy bằng với đường kính quỹ đạo của Trái đất quanh Mặt trời. Lượng giác sau đó cho bạn biết khoảng cách là bội số của khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời. [Trong thực tế, bạn thực hiện nhiều phép đo với bất kỳ sự tách biệt nào trong thời gian và kết hợp tất cả chúng.]

$\tan (\theta) = 3.08\times10^{16}$

$10^{-5}$$10^{-4}$

Parallax - như được minh họa tại http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/21c/earth_universe/earth_stars_galaxiesrev4.shtml

Bây giờ trong thực tế, nó khó hơn một chút so với điều này bởi vì các ngôi sao cũng có "chuyển động phù hợp" trên bầu trời do chuyển động của chúng trong Thiên hà của chúng ta so với Mặt trời. Điều này có nghĩa là bạn phải thực hiện nhiều hơn hai phép đo để tách thành phần chuyển động này trên bầu trời. Trong trường hợp của Proxima Centauri, chuyển động chống lại các ngôi sao nền do chuyển động thích hợp lớn hơn thị sai. Nhưng hai thành phần rõ ràng có thể được nhìn thấy và tách rời (xem bên dưới). Đó là (một nửa) biên độ của chuyển động cong trong hình bên dưới tương ứng với thị sai. Chuyển động thích hợp chỉ là xu hướng tuyến tính không đổi đối với các ngôi sao nền.

Hình ảnh HST về con đường của Proxima Centauri chống lại các ngôi sao nền. Đường cong màu xanh lá cây cho thấy đường đi được đo và dự đoán của ngôi sao so với trường nền trong vài năm tới.

Các phép đo thị sai hoạt động tốt nhất cho các ngôi sao gần đó, vì góc thị sai lớn hơn. Đối với các ngôi sao xa hơn hoặc những ngôi sao không có phép đo thị sai, có một loạt các kỹ thuật. Đối với các ngôi sao bị cô lập, phổ biến nhất là cố gắng thiết lập loại ngôi sao đó, từ màu sắc của nó hoặc tốt nhất là từ quang phổ có thể tiết lộ nhiệt độ và trọng lực của nó. Từ đó người ta có thể ước tính độ sáng tuyệt đối của vật thể và sau đó từ độ sáng quan sát được của nó, người ta có thể tính được khoảng cách. Điều này được gọi là thị sai quang trắc hoặc thị sai quang phổ .

Đối với các đối tượng gần, phương pháp thị sai hoạt động hoàn hảo. Mặc dù đối với khoảng cách cao hơn, nến tiêu chuẩn, như đã đề cập trước đó, được sử dụng. Độ sáng của RR Lyrae, Supernovae loại Ia, có thể được tính toán, do đó, với lượng ánh sáng chúng ta nhận được từ các vật thể này, chúng ta có thể ước tính khoảng cách. Đối với các vật thể xa hơn, phương pháp dịch chuyển đỏ được sử dụng để tính khoảng cách, trong đó một chuyển tiếp dòng nhất định với tần số cho trước (ví dụ phát xạ sắt) được đo và sự thay đổi tần số, gây ra bởi sự giãn nở của vũ trụ (một hiện tượng được mô tả về mặt toán học) cho chúng ta một gợi ý về khoảng cách của vật thể.