Jak mierzy się odległości w Układzie Słonecznym, w Galaktyce i we Wszechświecie?

Odległości w naszym wszechświecie można obliczyć na kilka sposobów:

• Gwiezdna Paralaksa
• Standardowe świece
• Przesunięcie ku czerwieni

W jaki sposób te metody są powiązane i jak są one faktycznie używane do obliczania odległości mierzonych w Układzie Słonecznym, w Galaktyce i we Wszechświecie?

Gwiezdna Paralaksa

Gwiezdna paralaksa wykorzystuje różnice w perspektywie, aby określić odległość od obiektu. Kiedy Ziemia okrąża Słońce, zmienia się nasza perspektywa gwiazdy, galaktyki itp., A zatem zmienia się kąt od nas do obiektu. Ponieważ wiemy, jak Ziemia porusza się wokół Słońca, znamy odległość między punktami, które wykonujemy pomiary. Na tej podstawie możemy użyć reguły sinusoidalnej, aby określić odległość od obiektu.

Na przykład, jeśli odległość między dwoma punktami pomiaru wynosiła 2 jednostki, a dwa kąty wewnętrzne ( A i B ) wynosiły ( A ) 80 ° i ( B ) 75 ° (a zatem drugi kąt ( C ) wynosi 25 ° ) możemy to powiedzieć:

$a = \frac{2\sin80}{\sin25}\ $

gdzie „ a ” jest stroną przeciwną do kąta „ A ”. Oznacza to, że odległość między obiektem a drugim punktem pomiaru ( B ) wynosi około 4,66 jednostek. Schemat tutaj .

Standardowe świece

Standardowa świeca to obiekt astronomiczny o znanej bezwzględnej wielkości. ( źródło )

Używając znanego bezwzględu i zmierzonej jasności pozornej (co widać na przyrządach itp.) Można określić odległość obiektu za pomocą wzoru:

mM = 5 log d - 5,
gdzie m jest pozorną wielkością obiektu, M jest wartością bezwzględną obiektu, a d jest odległością do obiektu w parach. (to samo źródło )

Jednym z najczęściej używanych przykładów tych standardowych świec są supernowe typu Ia, które wykorzystano do odkrycia, że ​​wszechświat przyspiesza w swojej ekspansji. Doprowadziło to do przyznania Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2011 r. Saulowi Perlmutterowi , Brianowi Schmidtowi i Adamowi Riessowi .

Ponadto RR Lyrae są inną formą standardowej świecy używanej do pomiaru odległości galaktycznych (SN Ia są znacznie bardziej świecące, a zatem można je stosować na znacznie większe odległości). RR Lyrae to rodzaj gwiazdy zmiennej z zależnością między okresem pulsacji a wielkością bezwzględną, co czyni je odpowiednimi do stosowania jako standardowe świece.

Inne informacje tutaj .

Przesunięcie ku czerwieni

Przesunięcie ku czerwieni to efekt, w którym światło z obiektu jest „rozciągane” tak, że długość fali jest przesuwana w kierunku „czerwonego” końca widma. Odległości są obliczane przy użyciu prawa Hubble'a, ale pozwolę innym to wyjaśnić: tutaj , tutaj i tutaj .