Откуда мы знаем, как далеко находятся звезды?

M17, the Swan Nebula, is a star-making cloud in the constellation Sagittarius.

Ближайшая звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии 4,24 светового года. Световой год — это 9,44 триллиона километров, или 5,88 триллиона миль. Это невероятно большое расстояние. Чтобы дойти до Проксимы Центавра пешком, потребуется 950 миллионов лет. Если увеличить скорость и идти так же быстро, как «Аполлон-11» добирался до Луны, это все равно займет 43 000 лет. Как же измерить такое расстояние?

Ответ — обычная геометрия. Протяните руку на расстоянии вытянутой руки. Закройте один глаз. Теперь откройте этот глаз и закройте другой. Ваша рука будет казаться движущейся на фоне. Два ваших глаза и рука образуют длинный треугольник. Если вы знаете расстояние между глазами и угол, под которым ваша рука двигалась на фоне, вы можете рассчитать длину вашей руки. Угол, под которым движется рука, называется параллаксом.

Конечно, вы не станете измерять свою руку таким образом. Но теперь сделайте треугольник намного больше. Вместо двух глаз в качестве основания треугольника пусть этими двумя точками будет Земля, расположенная по разные стороны от Солнца. Если вы сфотографируете звезду, то, если она находится достаточно близко, она будет двигаться относительно фоновых звезд точно так же, как ваша рука двигалась относительно окружающей среды. Зная угол параллакса, под которым двигалась звезда, и размер орбиты Земли, вы можете рассчитать расстояние до звезды.

calculating star distances, solar system, astronomy

Измерить это расстояние не так уж сложно. Угол параллакса, на который смещаются даже самые близкие звезды, очень мал. Для Проксимы Центавра он составляет 0,77 угловой секунды. Дуговая секунда равна 1/3 600 градуса. Если вы держите один из волосков на расстоянии около 10 метров (или 33 футов), то волосок охватывает угол в 1 угловую секунду. Астрономы смогли измерить такие маленькие углы только в 1838 году. В том году Фридрих Бессель измерил параллакс 61 Cygni, который составил 0,314 угловой секунды, или 11,4 световых года.

Интересный факт: звезда с параллаксом в 1 угловую секунду находилась бы на расстоянии 3,26 световых лет. Это расстояние стало известно как «параллактическая секунда», или парсек.

Ссылка на основную публикацию