KAIP MATUOJAME ATSTUMĄ VISATOJE?

Send

Ši žvaigždė yra nutolusi per X šviesmečius, nuo galaktikos yra per X milijonus šviesmečių. Bet kaip astronomai žino?

Aš nuolat esu tokioje būsenoje, kai kalbu apie objektus, kurie yra neįsivaizduojamai toli. Mūsų smegenys gali suvokti atstumą aplink mus, ypač tada, kai turime krūvą įrankių, kurie galėtų padėti. Savo aukštį galime išmatuoti matuokliu arba atstumą nuo žemės paviršiaus, naudodamiesi odometru. Mes galime pajusti, kaip toli 100 kilometrų, nes galime nuvažiuoti per gana trumpą laiką.

Tačiau kosmosas yra tikrai didelis ir daugumai iš mūsų smegenys negali suvokti visiško kosmoso nuostabumo, jau nekalbant apie jo išmatuojimą. Taigi kaip astronomai išsiaiškina, kaip toli viskas yra? Kaip jie žino, kaip toli yra planetos, žvaigždės, galaktikos ir net stebimos Visatos kraštas? Darant prielaidą, kad visa tai yra apgaulė? Jūs sprogdinate.

Astronomai turi maišą su nepaprastai protingais triukais ir metodais atstumui Visatoje išmatuoti. Jiems skirtingi atstumai reikalauja skirtingos metodikos. Netoli jie naudoja trigonometriją, naudodamiesi kampų skirtumais, kad nustatytumėte atstumus. Jie taip pat naudoja įvairias standartines žvakes, tai yra ryškūs objektai, sukuriantys pastovų šviesos kiekį, todėl galite pasakyti, kaip toli jie yra. Toliausiais atstumais astronomai naudoja patį erdvės išplėtimą atstumams nustatyti.

Laimei, visi šie metodai sutampa. Taigi galite naudoti trigonometriją, norėdami išbandyti artimiausias standartines žvakes. Norėdami patikrinti didžiausias priemones, galite naudoti tolimiausias standartines žvakes. Aplink mūsų Saulės sistemą ir mūsų galaktikos kaimynystėje astronomai naudoja trigonometriją, kad surastų atstumą iki objektų.

Jie matuoja žvaigždės vietą danguje vienu metų laiku, o po to dar kartą matuoja po 6 mėnesių, kai Žemė yra priešingoje Saulės sistemos pusėje. Žvaigždė danguje bus perkelta maža, žinoma kaip paralaksas. Kadangi žinome atstumą nuo vienos Žemės orbitos pusės iki kitos, galime apskaičiuoti kampus ir apskaičiuoti atstumą iki žvaigždės.

Esu tikras, kad galite pastebėti trūkumą. Šis metodas nutrūksta, kai atstumas yra toks didelis, kad atrodo, kad žvaigždė visai nejuda. Laimei, astronomai pereina prie kitokio metodo, stebėdami standartinę žvakę, žinomą kaip „Cepheid“ kintamasis. Šie cefeidai yra specialios žvaigždės, kurios pritemdo ir pašviesina žinomu piešiniu. Jei galite išmatuoti, kaip greitai „Cepheid“ impulsuoja, galite apskaičiuoti tikrąjį jo šviesumą ir atstumą.

Cefeidai leidžia išmatuoti atstumus iki netoliese esančių galaktikų. Už keliolikos megaparsekų ribų jums reikia dar vieno įrankio: supernovų. Esant labai ypatingam dvejetainių žvaigždžių sistemos tipui, viena žvaigždė miršta ir tampa balta nykštukė, o kita žvaigždė gyvena. Baltasis nykštukas pradeda tiekti medžiagą iš partnerės žvaigždės, kol pasieks tiksliai 1,4 karto daugiau nei Saulės masė. Šiuo metu ji sprogsta kaip 1A tipo supernova ir sukuria sprogimą, kurį galima pamatyti pusiaukelėje per Visatą. Kadangi šios žvaigždės visada sprogsta lygiai tokiu pačiu kiekiu medžiagos, mes galime nustatyti, kiek toli jos yra, taigi ir absoliutų jų ryškumą.

Didžiausiu mastu astronomai naudoja Hablo konstantą. Tai Edvino Hablo atradimas, kad Visata plečiasi visomis kryptimis. Kuo toliau žiūrėsite, tuo greičiau galaktikos pasislenka nuo mūsų. Išmatuodami raudonos šviesos pasislinkimą iš galaktikos, galite pasakyti, kaip greitai ji tolsta nuo mūsų, taigi ir apytikslį atstumą. Pačiame šios skalės gale yra kosminė mikrobangų foninė radiacija, stebimos Visatos kraštas ir riba, kurią galime pamatyti.

Astronomai visada ieško naujų standartinių žvakių rūšių ir atrado visokių protingų būdų atstumui matuoti. Jie matuoja galaktikų sankaupas, žvaigždžių mikrobangų spinduliuotės pluoštus ir raudonų milžiniškų žvaigždžių paviršių - visa tai tikisi patikrinti kosminio atstumo kopėčias. Atstumo matavimas buvo viena didžiausių astronomų problemų, todėl jo sprendimai buvo nepaprastai išradingi. Jų dėka galime suvokti mus supantį kosmosą.

Kuri astronomijos idėja jums sunkiausia laikant smegenis? Papasakokite mums žemiau esančiuose komentaruose.

Ir jei jums patinka tai, ką matote, apsilankykite mūsų „Patreon“ puslapyje ir sužinokite, kaip galite anksti gauti šiuos vaizdo įrašus, kartu padėdami mums pateikti jums daugiau puikaus turinio!