KĀ MĒS IZMĒRĀM ATTĀLUMU VISUMĀ?

Send

Šī zvaigzne atrodas X gaismas gadu attālumā, šī galaktika atrodas X miljonu gaismas gadu attālumā. Bet kā lai zina astronomi?

Es vienmēr esmu stāvoklī, kurā es runāju par objektiem, kas ir neiedomājami tālu. Mūsu smadzenes var uztvert attālumu ap mums, it īpaši, it īpaši, ja mums ir kaudze instrumentu, kas varētu palīdzēt. Mēs varam izmērīt savu augstumu ar mērlenti vai attālumu gar zemi, izmantojot odometru. Mēs varam sajust, cik tālu ir 100 kilometri, jo mēs to varam nobraukt diezgan īsā laika posmā.

Bet kosmoss ir patiešām liels, un lielākajai daļai no mums smadzenes nespēj saprast visu kosmosa lielisko sajūtu, nemaz nerunājot par tā izmērīšanu. Tātad, kā astronomi izdomā, cik tālu viss ir? Kā viņi zina, cik tālu atrodas planētas, zvaigznes, galaktikas un pat novērojamā Visuma mala? Pieņemot, ka tas viss ir viltība? Jūs esat sprādzis.

Astronomiem ir maiss ar izcili gudriem trikiem un paņēmieniem, lai izmērītu attālumu Visumā. Viņiem dažādiem attālumiem ir nepieciešama atšķirīga metodika. Tuvumā viņi izmanto trigonometriju, izmantojot leņķu atšķirības, lai savāktu attālumus. Viņi izmanto arī dažādas standarta sveces, tās ir spilgti objekti, kas rada nemainīgu gaismas daudzumu, lai jūs varētu pateikt, cik tālu viņi atrodas. Tālākā attālumā astronomi izmanto pašas telpas paplašināšanu, lai noteiktu attālumus.

Par laimi, katra no šīm metodēm pārklājas. Tātad jūs varat izmantot trigonometriju, lai pārbaudītu tuvākās standarta sveces. Un, lai pārbaudītu lielākos instrumentus, varat izmantot vistālākās standarta sveces. Apkārt mūsu Saules sistēmai un mūsu galaktikas apkārtnē astronomi izmanto trigonometriju, lai atklātu attālumu līdz objektiem.

Viņi mēra zvaigznes atrašanās vietu debesīs vienā gada punktā, un pēc tam vēlreiz mēra 6 mēnešus vēlāk, kad Zeme atrodas Saules sistēmas pretējā pusē. Zvaigzne būs pārvietojusi nelielu daudzumu debesīs, kas pazīstama kā paralakse. Tā kā mēs zinām attālumu no vienas Zemes orbītas puses līdz otrai, mēs varam aprēķināt leņķus un aprēķināt attālumu līdz zvaigznei.

Esmu pārliecināts, ka varat pamanīt trūkumu, šī metode sabrūk, ja attālums ir tik liels, ka zvaigzne vispār neparādās. Par laimi astronomi pāriet uz citu metodi, novērojot standarta sveci, kas pazīstama kā Cepheid mainīgais. Šie kefīdi ir īpašas zvaigznes, kas tuvāk un spilgtākas pēc zināma parauga. Ja varat izmērīt, cik ātri Cepheid pulsē, varat aprēķināt tā patieso spožumu un līdz ar to arī attālumu.

Kefīdi ļauj izmērīt attālumus līdz tuvējām galaktikām. Ārpus dažiem desmitiem megaparseku ir nepieciešams cits rīks: supernovas. Ļoti īpašā tipa bināro zvaigžņu sistēmā viena zvaigzne mirst un kļūst par baltu punduri, bet otra zvaigzne dzīvo. Baltais punduris sāk barot materiālu no partnera zvaigznes, līdz tas precīzi sasniedz 1,4 reizes lielāku par Saules masu. Šajā brīdī tā detonē kā 1.A tipa supernova, radot sprādzienu, ko var redzēt pusceļā pāri Visumam. Tā kā šīs zvaigznes vienmēr eksplodē ar tieši tādu pašu materiāla daudzumu, mēs varam noteikt, cik tālu viņi atrodas, un līdz ar to to absolūto spilgtumu.

Vislielākajā mērā astronomi izmanto Habla konstantu. Tas ir Edvīna Habla atklājums, ka Visums paplašinās visos virzienos. Jo tālāk jūs skatāties, jo ātrāk galaktikas attālinās no mums. Izmērot gaismas sarkano nobīdi no galaktikas, jūs varat pateikt, cik ātri tā virzās prom no mums, un līdz ar to arī aptuveno attālumu. Šīs skalas beigās ir kosmiskais mikroviļņu fona starojums, novērojamā Visuma mala un robeža, cik tālu mēs varam redzēt.

Astronomi vienmēr meklē jaunus standarta sveču veidus un ir atklājuši visa veida gudrus attāluma mērīšanas veidus. Viņi mēra galaktiku kopas, zvaigžņu mikroviļņu starojuma starus un sarkano milzu zvaigžņu virsmu - tas viss ir cerība pārbaudīt kosmiskā attāluma kāpnes. Attāluma mērīšana ir bijusi viena no vissmagākajām astronomu sagraušanas problēmām, un to risinājumi ir bijuši absolūti ģeniāli. Pateicoties viņiem, mēs varam izjust apkārtnes kosmosa mēroga izjūtu.

Kāda astronomijas koncepcija jums ir visgrūtāk smadzenēs? Pastāstiet mums, komentāros zemāk.

Un, ja jums patīk tas, ko redzat, apmeklējiet mūsu Patreon lapu un uzziniet, kā jūs varat šos videoklipus iegūt savlaicīgi, vienlaikus palīdzot mums sniegt jums vēl lielisku saturu!