Эта звезда находится на расстоянии X световых лет, а галактика - на X миллионов световых лет. Но откуда астрономы знают?
Я постоянно нахожусь в состоянии, когда я говорю об объектах, которые невообразимо далеко. Наш мозг может постигать расстояния вокруг нас, особенно, когда у нас есть куча инструментов, чтобы помочь. Мы можем измерить нашу высоту с помощью рулетки или расстояние вдоль земли с помощью одометра. Мы можем почувствовать, как далеко находятся 100 километров, потому что мы можем проехать их за довольно короткий промежуток времени.
Но пространство действительно велико, и для большинства из нас наш мозг не может постичь всю удивительность космоса, не говоря уже об его измерении. Так как же астрономы выясняют, как далеко все? Откуда они знают, как далеко находятся планеты, звезды, галактики и даже край наблюдаемой Вселенной? Предполагая, что это все обман? Вы грохнули
У астрономов есть множество удивительно хитрых приемов и методов измерения расстояния во Вселенной. Для них разные расстояния требуют разных методологий. Близко они используют тригонометрию, используя различия в углах для определения расстояний. Они также используют различные стандартные свечи, это яркие объекты, которые генерируют постоянное количество света, поэтому вы можете определить, насколько далеко они находятся. На самых дальних расстояниях астрономы используют расширение самого пространства для обнаружения расстояний.
К счастью, каждый из этих методов перекрывается. Таким образом, вы можете использовать тригонометрию для проверки ближайших стандартных свечей. И вы можете использовать самые дальние стандартные свечи, чтобы проверить самые большие инструменты. Вокруг нашей Солнечной системы и в окрестностях галактики астрономы используют тригонометрию для определения расстояния до объектов.
Они измеряют местоположение звезды на небе в одной точке года, а затем измеряют снова 6 месяцев спустя, когда Земля находится на противоположной стороне Солнечной системы. Звезда будет перемещаться в небе на небольшую величину, известную как параллакс. Поскольку мы знаем расстояние от одной стороны орбиты Земли до другой, мы можем рассчитать углы и вычислить расстояние до звезды.
Я уверен, что вы можете заметить недостаток, этот метод разваливается, когда расстояние настолько велико, что звезда вообще не движется. К счастью, астрономы переключаются на другой метод, наблюдая стандартную свечу, известную как переменная цефеиды. Эти цефеиды являются особыми звездами, которые тускнеют и осветляются по известной схеме. Если вы можете измерить, насколько быстро пульсирует цефеида, вы можете рассчитать его истинную яркость и, следовательно, расстояние.
Цефеиды позволяют измерять расстояния до близлежащих галактик. Помимо нескольких десятков мегапарсек, вам нужен еще один инструмент: сверхновые. В совершенно особом типе бинарной звездной системы одна звезда умирает и становится белым карликом, а другая звезда продолжает жить. Белый карлик начинает скармливать материал со звезды-партнера, пока не достигнет в 1,4 раза больше массы Солнца. В этот момент он взрывается как сверхновая типа 1А, вызывая взрыв, который можно увидеть на полпути во Вселенной. Поскольку эти звезды всегда взрываются с одинаковым количеством материала, мы можем определить, насколько далеко они находятся, и, следовательно, их абсолютную яркость.
В самых больших масштабах астрономы используют постоянную Хаббла. Это открытие Эдвина Хаббла, что Вселенная расширяется во всех направлениях. Чем дальше вы смотрите, тем быстрее галактики удаляются от нас. Измеряя красное смещение света от галактики, вы можете определить, насколько быстро он удаляется от нас и, следовательно, его приблизительное расстояние. В самом конце этой шкалы находится Космическое микроволновое фоновое излучение, край наблюдаемой Вселенной и предел того, как далеко мы можем видеть.
Астрономы всегда ищут новые типы стандартных свечей и обнаружили все виды умных способов измерения расстояния. Они измеряют скопление галактик, пучки микроволнового излучения от звезд и поверхность красных гигантских звезд - все в надежде проверить космическую лестницу расстояния. Измерение расстояния было одной из самых сложных проблем для взлома астрономов, и их решения были абсолютно гениальными. Благодаря им у нас появляется ощущение масштаба для космоса вокруг нас.
Какую концепцию в астрономии вам труднее всего удержать в мозгу? Расскажите нам в комментариях ниже.
И если вам нравится то, что вы видите, зайдите на нашу страницу Patreon и узнайте, как вы можете получить эти видео раньше, помогая нам принести вам больше отличного контента!
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 5:12 - 4,8 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
Подкаст (видео): Скачать (Продолжительность: 5:35 - 66,3 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
