คำนวณระยะทางสู่ดาว

ฉันแค่กำลังดูการบรรยายจาก Carl Sagan เขาพูดเกี่ยวกับการหาระยะห่างกับดวงดาว มันทำให้ฉันสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

เท่าที่ฉันรู้สามารถใช้กฏหมายอินเวอร์สแควร์และพารัลแลกซ์ได้ ทุกคนสามารถขยายสิ่งเหล่านี้ได้หรือไม่? โดยเฉพาะเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันสามารถทำได้เพื่อวัดระยะทางจากโลกถึง Proxima Centauri

คำตอบที่ได้รับการยอมรับในปัจจุบันนั้นไม่เกี่ยวข้องกับการค้นหาระยะทางจากดาวฤกษ์เช่น Proxima Centauri

นี่คือวิธีการทำงานของรัลแลกซ์ คุณวัดตำแหน่งของดาวฤกษ์ในสนามของดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลออกไป คุณทำสองครั้งคั่นด้วย 6 เดือน จากนั้นคุณคำนวณมุมที่ดาวเคลื่อนที่ไปกับดาวพื้นหลัง มุมนี้เป็นส่วนหนึ่งของสามเหลี่ยมขนาดใหญ่โดยมีฐานที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ตรีโกณมิติจะบอกคุณว่าระยะทางเป็นเท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ [ในทางปฏิบัติคุณทำการวัดจำนวนมากด้วยการแยกเวลาและรวมเข้าด้วยกัน]

$\tan (\theta) = 3.08\times10^{16}$

$10^{-5}$$10^{-4}$

Parallax - ดังที่http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/21c/earth_universe/earth_stars_galaxiesrev4.shtml

ตอนนี้ในความเป็นจริงมันยากกว่านี้อีกเล็กน้อยเพราะดาวยังมี "การเคลื่อนที่ที่เหมาะสม" ข้ามท้องฟ้าเนื่องจากการเคลื่อนที่ของมันในกาแลคซีของเราเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ ซึ่งหมายความว่าคุณต้องทำมากกว่าสองการวัดเพื่อแยกองค์ประกอบของการเคลื่อนไหวบนท้องฟ้า ในกรณีของ Proxima Centauri การเคลื่อนที่เทียบกับดาวพื้นหลังเนื่องจากการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมนั้นมีขนาดใหญ่กว่าพารัลแลกซ์ แต่สามารถมองเห็นและแยกส่วนประกอบทั้งสองได้อย่างชัดเจน (ดูด้านล่าง) มันคือ (ครึ่ง) แอมพลิจูดของการเคลื่อนไหวโค้งในภาพด้านล่างที่สอดคล้องกับพารัลแลกซ์ การเคลื่อนที่ที่เหมาะสมเป็นเพียงแนวโน้มเชิงเส้นคงที่ที่เกี่ยวข้องกับดาวพื้นหลัง

ภาพ HST ของเส้นทางของ Proxima Centauri กับดาวพื้นหลัง เส้นโค้งสีเขียวแสดงเส้นทางของดาวฤกษ์ที่วัดและคาดการณ์ได้กับฟิลด์พื้นหลังในอีกไม่กี่ปี

การตรวจวัด Parallax นั้นดีที่สุดสำหรับดาวฤกษ์ใกล้เคียงเนื่องจากมุมพารัลแลกซ์นั้นใหญ่กว่า สำหรับดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลกว่าหรือที่ไม่มีการวัดพารัลแลกซ์จะมีเทคนิคการใช้แบตเตอรี่ สำหรับดาวที่อยู่โดดเดี่ยวสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดคือการพยายามกำหนดประเภทของดาวฤกษ์ที่เป็นอยู่ไม่ว่าจะเป็นสีหรือจากสเปกตรัมที่สามารถแสดงอุณหภูมิและแรงโน้มถ่วงได้ จากสิ่งนี้สามารถประมาณได้ว่าความส่องสว่างสัมบูรณ์ของวัตถุคืออะไรและจากความสว่างที่สังเกตได้เราสามารถคำนวณระยะทางได้ นี้เป็นที่รู้จักกันParallax วัดความเข้มแสงหรือParallax สเปกโทรสโก

วิธีหนึ่งในการหาระยะห่างจากกลุ่มดาวคือการหวังว่าRRLyrae จะ อยู่ในกลุ่ม เนื่องจาก RRLyrae เป็นเทียนมาตรฐานคุณสามารถใช้กฎกำลังสองผกผันเพื่อแยกระยะห่าง

สำหรับวัตถุปิดวิธี Parallax ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ แม้จะใช้ในระยะทางที่ไกลกว่า แต่เทียนมาตรฐานนั้นได้ถูกกล่าวถึงก่อนหน้านี้แล้ว ความสว่างของ RR Lyrae ประเภท Supernovae สามารถคำนวณได้ดังนั้นด้วยปริมาณแสงที่เราได้รับจากวัตถุเหล่านี้เราสามารถประมาณระยะทางได้ สำหรับวัตถุที่อยู่ห่างไกลกว่านั้นวิธีการ redshift จะใช้ในการคำนวณระยะทางซึ่งจะมีการวัดการเปลี่ยนบรรทัดด้วยความถี่ที่กำหนด (การปล่อยเหล็กเป็นต้น) และการเปลี่ยนความถี่ที่เกิดจากการขยายตัวของเอกภพ ศาสตร์) ให้คำแนะนำสำหรับระยะทางของวัตถุ