Определите расстояние от земли до звезды сириус


Сириус — бело-голубая звезда главной последовательности в созвездии Большого Пса является самой яркой звездой на ночном небе. По причине своей яркости Сириус известен людям с давних времён. В этой статье мы представляем вашему вниманию подборку занимательных фактов об этой легендарной звезде.

  • Сириус является одной из самых близких к Солнцу звёзд. Он находится на расстоянии 8.6 световых лет от Солнца. Масса Сириуса в два раза превосходит массу Солнца, а радиус — в 1.7 раз.
  • Своё название Сириус получил от греческого слова Σείριος означающего «яркий» и не удивительно — его светимость в 25 раз выше светимости Солнца.
Система Сириуса в представлении художника

  • Несмотря на то, что Сириус — самая яркая звезда ночного неба он не является самым ярким объектом ночного неба без учёта Луны. Сразу четыре планеты нашей системы превосходят Сириус по яркости — Юпитер, Венера и Марс, а также Меркурий, правда Меркурий превосходит Сириус по яркости только, когда находится в верхнем соединении с Солнцем.
  • Сириус — очень молодая звезда. Его возраст оценивается в 200-300 миллионов лет — детский возраст для звезды по астрономическим меркам. Для сравнения возраст Солнца примерно 4.6 миллиардов лет.
  • Сириус — это двойная система, состоящая из двух звёзд Сириус А и Сириус B, но мы по сути невооруженным глазом наблюдаем только Сириус A. Вторая звезда представляет собой белый карлик.
Сириус. Маленькая белая точка слева и снизу от основной звезды — Сириус B .Фото телескопа Hubble
  • Сириус B когда-то также была бело-голубой звездой главной последовательности, но со временем она сожгла всё своё топливо для термоядерных реакций, превратилась в красного гиганта и затем сбросила свою оболочку оставив после себя белый карлик. Случилось это около 120 миллионов лет назад. По размеру Сириус B примерно равен Земле.

Белый карлик Сириус B и Земля. Сравнение размеров
  • Сириус А просуществует еще около 700 миллионов лет, после чего его постигнет судьба Сириуса B – красный гигант, а затем белый карлик.
  • Интересно, что античные авторы разных народов пишут о Сириусе, как о красной звезде. Однако никакого научного объяснения этому нет: мы не наблюдаем никаких признаков астрономического события, которое могло бы всего пару тысяч лет назад изменить цвет Сириуса.
  • Впрочем к сообщениям античных авторов нужно относиться с осторожностью, так как есть основания полагать, что в те времена представления о цветах отличались от современных. Так, например, Гомер неоднократно описывает море, как бордовое, красное, имеющие цвет вина и никогда — как синее.

Фотография Сириуса сделанная с помощью любительского телескопа
  • На данный момент у Сириуса нет обнаруженных экзопланет. Впрочем даже если они есть, то слишком мало времени прошло с момента формирования Сириуса (около 200-300 миллионов лет) для эволюции сложных форм жизни. А кроме того, любые планеты в зоне обитаемости должны были быть выжжены, когда Сириус B был в стадии красного гиганта, поэтому шансов найти жизнь в системе Сириуса практически нет.
  • Слово «каникулы» происходит от латинского названия Сириуса — canicula. Это связано с тем, что период самой сильной летней жары в древнем Риме называли dies caniculares — «дни Сириуса» или «собачьи дни», так как именно в эти дни Сириус виден в утренние часы. Само слово canicula означает «маленькая собака».

Читайте также: Необычные факты о Проксиме Центавра — ближайшей к Солнцу звезде


  • Через 296 тыс. лет Вояджер 2 пройдет на расстоянии около 4 световых лет от Сириуса. К сожалению, к тому времени Вояджер 2 давно будет просто безжизненным куском металла. Впрочем, надеюсь, что к тому времени мы найдём гораздо более продвинутые способы для изучения далёких звёзд и кто знает, может быть наши потомки еще посетят Сириус!

Авторы: кандидат технических наук Александр Петров, астрофизик Фёдор Карасенко

Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал на youtube. Каждую неделю там выходят видео, где я отвечаю на вопросы о космосе, физике, футурологии и многом другом!


Источник: zen.yandex.ru

Сириус – самая яркая звезда

Название этой звезды связывают с греческим словом Σειριοζ, что значит «блестящий». И это не удивительно, ведь ещё древние астрономы заметили её яркий свет. И сегодня Сириус — звезда в созвездии Большого Пса — является самым ярким объектом после Солнца, Луны и трех планет (Венера, Юпитер, Марс) в годы противостояний. Спутать это небесное тело с другими просто невозможно.

Звезда Сириус находится в Южном полушарии звёздного неба. При этом склонение её незначительное, а это означает, что она видна и в Северном полушарии до 74° с. ш. Наблюдатели из Мурманска и Норильска увидят ее довольно высоко над горизонтом в зимнее время. В средней полосе России звезду Сириус на небе видно в южной части неба: осенью – утром, зимой – всю ночь, а весной – в первые часы после захода солнца.

Сириус в культурах древности

Астрономия зарождалась как практическая наука – по звёздам ориентировались мореплаватели и путники, составлялся календарь. Совсем не удивительно, что наши предки обратили внимание на эту яркую звезду.

Сириус в Древнем Египте называлась Сотисом и олицетворял собой богиню земледелия Исиду. С первым появлением этой звезды на утренней заре (гелиактический восход) начинался разлив главной реки Египта — Нила, что приносило в долины плодородный ил и служило началом сезона сельскохозяйственных работ.


А в античные времена с Сириусом были связаны дни всеобщего отдыха, или просто каникулы (dies caniculares – «песьи дни»). Эта звезда возглавляет созвездие Большого Пса, которое древние греки и римляне связывали с богом Орионом и одноименным созвездием поблизости. Они считали даже их связанными и называли Сириус «Псом Ориона-охотника». Гелиактический восход Альфы Большого Пса совпадал с наступлением самого жаркого времени года (конец июня — начало июля), а зной в данном регионе предпочитали переносить отдыхая.

Китайские астрономы называли эту звезду Лан (Волк) или Тяньлан (Небесный Волк). И с ответами древних астрономов на вопрос о том, какая звезда – Сириус, связана первая его тайна – загадка цвета. В древних источниках указано, что свет этой звезды красный, а мы её видим в голубовато-белом спектре. Но об этом речь пойдёт чуть позже.

Сириус и космические расстояния

Как всем известно из истории, на долгие века античная астрономия была предана забвению. И только с приходом Николая Коперника (1473-1543) и обнародованием его теории о гелиоцентрическом строении Солнечной системы, астрономия получила новый толчок в своем развитии. С пониманием движения планет вокруг Солнца пришло понимание движения всех небесных тел по каким-либо орбитам. При этом изменения положения звёзд (параллакс) не обнаружили даже при появлении первых телескопов.


И вот тут на арену снова выступает звезда Сириус. Астроном из Голландии Христиан Гюйгенс (1629-1695), изобретатель маятниковых часов, решил измерить расстояние до звезд методом, который мы называем фотометрическим. Он сравнил свет от Солнца со светом самой яркой звезды на небосклоне – Сириуса – и определял расстояние между ними по определению интенсивности их блеска. Он определил, что путь до Сириуса в 27 664 раза дальше, чем от Земли до Солнца. Это было ошибочное и неточное определение, но начало изысканиям было положено.

Вторая попытка определить космические расстояния принадлежит Иоганну Ламберту (1728-1777). И снова точкой отсчета стал Сириус, а расстояние до него этот астроном определил в 8 световых лет. Удивительно, но современная астрономия считает, что расстояние до Аьфы Большого Пса составляет 8,6 светового года.

Сириус и параллакс

И вот на арене астрономии появляется тот самый Эдмунд Галлей (1656-1742), чьим именем названа самая известная комета. В 1718 году он обнаруживает изменение положения звёзд за две тысячи лет. Он сравнил положение Сириуса и других звезд в античных атласах Птолемея, Гиппарха, Тимохариса с современными ему данными. И сделал недвусмысленный вывод о движении звезд в космическом пространстве.

Ньютоновская механика в астрономии сделала возможными расчёты положения небесных тел и предсказания их поведения. И снова Сириус становится первой звездой, которой предсказали наличие спутника, невидимого в телескопы. Автор этого открытия – астроном и математик, директор Кенигсбергской обсерватории Фридрих Вильгельм Бессель (1784-1846). Существование «темной звезды Бюсселя» подтвердил в 1862 году Альван Кларк, который разглядел этот спутник в свой телескоп с 46-сантиметровым объективом. Так была открыта белая звезда Сириус В – первый белый карлик, небесное тело с невероятной (60 кг/см3) плотностью.

Современные данные


Сириус входит в скопление звёзд «зимний треугольник» со звёздами Альфа Ориона (Бетельгейзе) и Альфа Малого Пса (Процион). Угловое расстояние Сириуса от Полярной звезды составляет 106 градусов. Сегодня достоверно известно, что расстояние от Земли до Сириуса составляет 8,58 светового года, и это пятая по удалённости от Солнца звезда. В диаметре Сириус больше нашего Солнца в 1,71 раза и тяжелее его в 2,02 раза. Температура этой горячей белой звезды – 10 500 градусов Кельвина, а сияние в 1,47 m делает его самой яркой звездой созвездия Большого Пса. И он летит к нашей Солнечной системе со скоростью 7,6 км/сек.

Система нескольких звёзд

Сегодня мы знаем, что это система двух звезд: Сириус Альфа (звезда А1) и Сириус Бета (белый карлик). Расстояние между ними сравнимо с расстоянием между Солнцем и Ураном, они вращаются вокруг центра масс периодом в 50 лет. Возраст этой системы составляет 250 миллионов лет, и она совершила всего 1 оборот вокруг центра нашей галактики (для сравнения — Солнце совершило уже 20 таких оборотов). Но половину своей жизни в галактическом пространстве Сириус уже прожил. Примерно через 300 миллионов лет эта звезда израсходует запасы своих недр и превратится сначала в красного гиганта, а затем и в белого карлика, как и Сириус В. Такие звезды – это, по сути, их трупы, остывающие остатки былых больших костров. По данным ученых, Сириус В был в далеком прошлом яркой белой звездой с массой, в 5 раз большей, чем Солнце, и сиянием, во много раз большим, чем современный Сириус А.


Первая, почти разгаданная тайна Сириуса

Главной загадкой остается смена спектрального свечения этой звезды. Античные астрономы описывали Сириус как звезду красного спектра. В трудах Сенеки (1 век нашей эры) и Птолемея (2 век нашей эры) она имеет более глубокий красный цвет, чем истинно-красный Марс.

Превращения звёзд из красных гигантов в белых карликов – для современной астрономии дело обычное. Только происходит такая эволюция в течение миллионов лет и оставляет следы в виде пылегазового облака вокруг звезды. В нашем случае Сириус поменял цвет в течение 2 тысяч лет.

Человеческий фактор

Объяснений такой метаморфозы несколько:

  • Самое простое – ошибки перевода или метафорические описания. Красным цветом в античности наделяли вестников плохих событий. Весьма вероятно, что Сириус на восходящем утреннем горизонте метафорически окрашивали в зловещие тона. Вспомним хотя бы древнеримские Робигалии – фестивали в честь богини Робиго, которая защищала посевы зерновых. Главной жертвой на этих празднествах была рыжая собака.
  • Сириус казался красным в связи с запыленностью земной атмосферы, что может быть связано с вулканической активностью. Сторонники этой теории приводят в доказательство картины Уильяма Тернера, написанные в красно-оранжевых тонах после извержения вулкана Тамборо в Индонезии в 1815 году. Противники возражают: в таком случае не только Сириус бы покраснел, но и Солнце с Луной.

Научные гипотезы

Ученые предлагают другие версии для пояснения данного феномена:

  • Гипотеза о гибели красного гиганта Сириуса В и превращении его в белого карлика, которую наблюдали люди 2 тысячи лет назад. Кроме несоответствия временных периодов, такое явление должно было бы закончиться формированием вокруг звезды планетарной туманности (например, как Крылья бабочки), чего нет.
  • Гипотеза о наличии в системе Сириуса еще одной звезды — Сириуса С — с периодом обращения в 2 тысячи лет. С приближением Сириуса С к Сириусу А последний приобретает красный спектр свечения. Но пока никакой третьей звезды в этой системе не обнаружено.
  • Гипотеза о наличии в прошлом между Землёй и Сириусом облака межзвёздной пыли, которое и придавало красный оттенок свету Альфы Большого Пса. Доказательств существования этого красного облака пока также не найдено.

Таким образом, у астрономов пока что нет версии, которая объяснила бы такие изменения цвета этой загадочной звезды.

Вторая загадка Сириуса

В 40-х годах прошлого столетия антропологи из Франции Марсель Гриоль и Жермена Дитерлен опубликовали работы о знаниях про систему Сириуса в африканской культуре догонов. Это древнее, первобытное племя имело представление о спутнике Сириуса как о «самой тяжёлой звезде и самой маленькой вещи», что вполне подходит под описание белого карлика. Кроме того, они знали и о периоде обращения спутника в 50 лет. В их легендах говорится о героях «номму», которые прилетели с Сириуса и передали им эти знания. Загадка догонов о пришельцах вызывает больше вопросов, чем ответов.

А если добавить к этому легенды древних германцев об их предках, прилетевших на землю на «летающих башнях», сказания инков о «Звёздном золотом корабле», верования древних египтян о доме богов на Орионе и Сириусе, куда и отправятся души фараонов после смерти, то Псовая Звезда, или главная звезда созвездия Большого Пса, приобретает ещё больший ореол таинственности и мистицизма.

Источник: galaktika.mirtesen.ru

6fa18baed55f46fc08c0e23287be637d (350x374, 24Kb)
Сириус
Си́риус, также α Большого Пса — ярчайшая звезда ночного неба. Сириус можно наблюдать из любого региона Земли, за исключением самых северных её областей. Сириус удалён на 8,6 св. лет от Солнечной системы и является одной из ближайших к нам звёзд. Википедия
Расстояние до Земли: 8,611 световых лет
Звездная величина: -1,46
Масса: 4,018E30 кг (2,02 массы Солнца)
Температура поверхности: 9 940 К
Созвездие: Большой Пёс

Среди многочисленных красных карликов, до которых от Земли рукой подать, выделяется яркая голубоватая звезда. Это Сириус. Его можно считать самой известной звездой на нашей планете.

Ведь еще древние жители Земли не просто наблюдали Сириус и знали о нем, он был героем многообразных легенд, с ним связывались религиозные культы, с него ожидали пришельцев и там надеются найти планеты с братьями по разуму, его именем называли корабли, самолеты, двигатели автомобилей.

Египтяне строили свои храмы таким образом, чтобы свет Сириуса падал прямо на алтарь (такую архитектурную особенность можно найти, например, в храме царицы Хатшепсут), у маори Сириус олицетворял мудрейшее существо Рехуа, которое может исцелять болезни и воскрешать из мертвых, африканское племя догонов знало о второй звезде Сириуса задолго до научного открытия этого факта…
s10 (700x525, 86Kb)
В общем, загадок, мифов и тайн, связанных с этой звездой, которую можно наблюдать практически во всех районах Земли, кроме самых северных, более чем достаточно. Научные же данные таковы: Сириус находится на расстоянии в 8,6 светового года от Земли, его масса примерно в 2,4 раза больше массы Солнца, возраст звезды – от 200 до 300 миллионов лет. Сириус – двойная звезда. Об этом говорил Фридрих Вильгельм Бессель, немецкий математик и астроном, в 1841 году, спустя 21 год его догадка подтвердилась.

Звезда-компаньон, невидимая невооруженным глазом, названа Сириусом В. Она находится на расстоянии 20 астрономических единиц от Сириуса А, период их обращения близок к 50 годам.

Сейчас Сириус В – белый карлик, но в прошлом, скорее всего, был мощной голубой звездой спектрального класса А (каковой сейчас является Сириус А). Насчет того, что произойдет с этой двойной системой через тысячелетия, выдвигаются многочисленные теории. Но несколько из них сходятся в том, что на месте Сириусов появится сверхновая.

Но все это события довольно отдаленного будущего, нам вряд ли придется узнать, как сложится дальнейшая судьба двойной звезды, а вот несколько исторических фактов рассмотреть можно.

8d30877c3ade (631x540, 190Kb)

9adaa1ca7a57c8cc37d921923a25d97b (640x569, 158Kb)
Название Sirius – латинская транскрипции греческого слова, которое обозначает «яркий», «блестящий». Это позднее наименование небесного тела. В древности же она называлась Песьей звездой, поскольку греческие легенды связывали ее с собакой Ориона, которая вознеслась на небо вместе с хозяином после его гибели. Римляне называли Сириус – Каникула. Canis – собака, каникула – маленькая собачка. Каникула появлялась на небосклоне Рима в летние, очень жаркие дни. Именно это время Сенат объявлял днями отдыха – днями Каникулы, каникулами. Мало кто из нынешних школьников знает, что их любимое время года так тесно связано со звездой Сириус.
6517316703_2ab0dd897d_b (467x700, 178Kb)
Астрологи Средних веков придавали Сириусу магическое значение, такой чести удостоились лишь 15 звезд, с каждой из которых ассоциировались определенный камень и растение. Камнем Сириуса считался минерал хризолит, а растением – вечнозеленый можжевельник.
tNYbjSJYFIM.jpgАвтор фото Jack Fusco. (700x525, 96Kb)

http://space.1001chudo.ru/stars_547.html

Источник: www.liveinternet.ru

Факты

Наиболее древние записи о Сириусе относятся к 7 веку, где поэт Гесиод упомянул ее в «Работы и дни».

У Сириуса есть больше 50 обозначений. В астролябиях и Западной Европе звезду прозвали Альхабор. В Скандинавии – факел Локи (Локабренна). Единственными по яркости Сириус превосходят Луна, Венера, Юпитер и периодически Меркурий с Марсом.

Сириус стала важной звездой и для Эдмунда Галлея, натолкнувшая его на мысль о правильном движении. В 1718 году он сравнил современные данные с показателями в Альмагесте Птолемея и понял, что за 1800 лет звезды изменили позиции.

Сириус стал также первой звездой, чью скорость измерили. В 1868 году Уильям Хаггинс неверно определил, что звезда отдаляется от Солнца на ускорении в 40 км/с. В реальности она движется к нам при показателе в 7.6 км/с.

Вместе с Проционом и Бетельгейзе формирует астеризм Зимний треугольник. Вояджер-2 отправили в 1977 году. Он уже покинул черту внешних планет и пройдет в 4.3 световых лет от Сириуса за 296000 лет.

В определенный момент звезда считалась членом Движущейся группы Большой Медведицы. Об этом в 1909 году заявил Эйнар Герцшпрун. Сомнения появились в 2003-2005 гг., так как звездам в группе должно быть примерно 500 млн. лет, а Сириус слишком молод.

Но звезда относится к Сверхскоплению Сириуса, куда также входят Бета Возничего, Альфа Волос Вероники, Бета Чаши, Бета Эридана и Бета Змеи.

В 1959 году Р. Ханбери, Б и Р. Твиссам удалось вычислить диаметр Сириус А. В 1920 году получили первый спектр Сириус В. А первая спутниковая фотография добыта в 1970 году.

Цвет звезды привел к многолетним спорам, ведь древние наблюдатели описывали ее как красную. К примеру, так считал Птолемей в 150 г. н.э. Его поддержал и Сенека. Но появлялись ученые, считавшие ее синей или белой. Скорее всего, на результаты влияло расположение по отношению к горизонту, так как земная атмосфера меняет наблюдаемый окрас.

Периодическое мерцание звезды привело к тому, что многие воспринимали ее как НЛО. Но дело в том, что ее свету приходиться пробиваться сквозь земной воздушный поток, где есть отличие в температуре и плотности.

Звезда Сириус в мифах и культуре

Древние египтяне именовали Сириус как Солдет (иероглиф – звезда и треугольник). Население даже создало календарь на основе звездного восхождения. Ее рост знаменовал начало нового года, а в честь звезды устраивали праздник. Когда же Сириус исчезал перед рассветом, то Нил покидал берега. Это случалось перед летним солнцестоянием.

Звезда отсутствовала 70 дней и считалось, что это время Исида и Осирис проводят в подземном мире. Египтяне также отмечали, что гелиакальное восхождение происходит каждые 365.25 дней. Они видели в Сириусе дверь в загробную жизнь и старались не хоронить умерших в 70-дневный промежуток, когда звезда пропадала с небес. Некоторые верят, что пирамида в Гизе создана в идеальном соотношении с локациями Сириуса и трех звезд пояса Ориона.

Греки заметили, что появление звезды приносит с собою жаркий сезон. Во многих текстах ее упоминают, как «жгучая». Некоторые даже приносили ей жертвы и считали знаком удачи. А если она была туманной и слабой, то это несло с собой смерти и эпидемии.

Римляне наблюдали за ее восхождением 25 апреля и приносили в жертву собак и овец. Интересно, что ассоциация с собаками наблюдается во многих культурах. А вот у китайцев она была звездой «небесного волка». Полинезийцы именовали ее «великой птицей» Ману и использовали как навигатор. Для маори знаменовала приход зимы, а для гавайцев – Королева Небес.

В Индии называли Свана, которая была собакой принца Юдхистира. Вместе с ней он искал небесные врата, но когда нашел, то его пса не хотели пускать. Тогда он отказался от возможности попасть на небеса без верного друга. Господь пустил обоих, так как проверял его преданность.

Сириус даже упоминают в Коране, где прозвали Могучей звездой. В племени чероки она была звездой зверя, а у инуитов – лунная собака. Удивляет, что племя догонов знали то, чего нельзя было заметить без телескопов. Они определи, что Сириус двойной, а орбитальный период составляет 50 лет. Более того, племя следило за звездой 5000 лет и легенды гласят, что наш вид появился от земноводной расы Сириуса – Номмо.

Расположение звезды

Сириус можно найти из любой точки южнее от 73° с. ш. Но дальше на север она не поднимается высоко над горизонтом. Сириус циркумполярный, а значит никогда не опускается ниже линии горизонта.

Из-за прецессии Альфа Большого Пса будет смещаться к югу, а в 9000 году ее нельзя будет увидеть из большинства точек в северной и центральной Европе. В 14000 году полярной звездой станет Вега.

Для поиска используйте звезды пояса Ориона (Алнилам, Альнитак и Минтака). Для наблюдателей из северных широт Сириус проживает на юго-восточном, южном и юго-западном небе в зимний период. На востоке ее можно отыскать до рассвета в конце лета.

  • Сириус – Альфа Большого Пса.
  • Созвездие: Большой Пес.
  • Координаты: 06ч 45м 08.9173с (прямое восхождение), -16° 42′ 58.017″ (склонение).
  • Удаленность: 8.6 световых лет.
  • Орбитальный период: 50.090 лет.

Наименования: Сирус, Звезда Собаки, α Большого Пса, 9 Большого Пса, HD 48915, HR 2491, BD -16° 1591, GCTP 1577.00 A/B, GJ 244 A / B, LHS 219, ADS 5423, LTT 2638, HIP 32349, B:EGGR 49, WD 0642-166

Физические характеристики и орбита

  • Спектральный класс: A1V.
  • Видимая величина: -1.47.
  • Абсолютная величина: 1.42.
  • Массивность: 2.02 солнечной.
  • Радиус: 1.711 солнечных.
  • Светимость: 25.4 солнечных.
  • Температурная отметка: 9940 К.
  • Возраст: 2-3 миллиона лет.

  • Спектральный класс: DA2.
  • Видимая величина: 8.30.
  • Абсолютная величина: 11.18.
  • Массивность: 0.978 солнечных.
  • Радиус: 0.0084 солнечных.
  • Светимость: 0.026 солнечных.
  • Температурная отметка: 25200 К.

Наша карта звездного неба поможет отыскать Сириус самостоятельно в телескоп. Или воспользуйтесь 3D-моделями онлайн, чтобы изучить внешний вид и расположение звезды в космическом пространстве.

Ссылки

Источник: v-kosmose.com

Общие сведения

Космос огромен — поэтому космические расстояния измеряются не так, как это делается на Земле. В статье о длине и расстояниях мы говорили главным образом об измерении относительно небольших расстояний, которые не трудно себе представить. Однако расстояния в космосе представить себе очень трудно из-за их огромной величины, а привычные метры и километры едва ли годятся для использования в космосе. Для измерения расстояний между планетами и галактиками вряд ли можно использовать измерительные приборы типа рулетки или линейки. Спутниковая навигация в космосе тоже не работает. Поэтому для космоса придется ввести не только новые единицы измерения, но и новые методы измерения этих расстояний.

Измерения с помощью радиолокации

Использовать РЛС для этих измерений удобно не только для определения расстояния до нужного астрономического объекта, но и для оценки скорости изменения этого расстояния (ведь объекты во Вселенной движутся друг относительно друга!). Это, в свою очередь, полезно при слежении за перемещениями объектов в космосе, например, для оценки возможности столкновения астероида с Землей.

Этот метод ограничен астрономическими объектами, которые находятся на небольших расстояниях от Земли. Можно сказать, что он пригоден для объектов, находящихся в пределах Солнечной системы. Это связано с тем, что радиосигнал ослабляется и рассеивается на больших расстояниях. Кроме того, чем больше расстояние, тем больше должен быть объект для того, чтобы его могла «увидеть» радиолокационная станция.

Годичный звездный параллакс

В статье о длине и расстоянии мы уже обсуждали годичный звездный параллакс. Здесь мы кратко рассмотрим это явление, потому что именно параллакс используется для измерения расстояний в космосе. Параллакс — геометрические явление, используемое для определения расстояний. Он хорошо выражен, если наблюдать объект с разных точек зрения относительно удаленного фона. Познать суть параллакса достаточно легко: вытяните перед собой палец или карандаш и закройте один глаз. Отметьте насколько далеко этот палец от другого объекта (скажем, от дерева, если вы на улице, или от шкафа, если вы находитесь в помещении). Теперь закройте этот глаз и откройте другой. Заметили, что палец или карандаш переместился относительно удаленного объекта? Это перемещение и является параллаксом. Если проделать аналогичный эксперимент, удерживая палец ближе к глазам, можно заметить, что расстояние, на которое перемещается палец или карандаш относительно удаленного объекта, стало больше. Чем ближе палец к глазам, тем больше он сдвигается относительно удаленного объекта при рассматривании пальца обоими глазами. Понятно, что это явление можно использовать для измерения расстояния до объекта, в данном случае — пальца.

Более подробное математическое объяснение измерения расстояний с помощью параллакса приводится в статье о длине и расстоянии. В общем случае, можно сказать, что расстояния следует измерять, когда Земля находится в двух противоположных точках ее орбиты вокруг Солнца (с интервалом в шесть месяцев, так как Земля делает один оборот вокруг Солнца за один год). Мы используем известное расстояние от Земли до Солнца (точно измеренное и называемое астрономической единицей) и измерим угол, образованный линией, соединяющей Землю в точке первого измерения, звезду, расстояние до которой измеряется, и точкой, в которой находится Земля во время второго измерения. Фактически, нам нужно знать только половину этого угла, которая называется параллактическим углом и обозначена на рисунке буквой P. Таким образом, имеется достаточно информации, чтобы рассчитать расстояние от Земли до звезды с помощью тригонометрических уравнений.

С помощью описанного метода можно измерить расстояние в различных единицах длины, но астрономы предпочитают парсек. Один парсек — это расстояние от Солнца до рассматриваемой звезды, если параллактический угол равен 1 дуговой секунде. Другой единицей длины является световой год (1 парсек = 3,26 светового года), однако эту единицу чаще используют журналисты. Астрономы предпочитают парсеки.

Как и при радиолокационных измерениях, этот метод ограничен расстоянием, на которое удалена звезда. Если она слишком далеко (более 500 парсеков), то угол, который нужно измерить, слишком мал и измерить его практически невозможно. Поэтому для больших расстояний данный метод не работает.

Цефеиды

Для измерения расстояний в космосе можно использовать определенные типы звезд, называемых Цефеидами. Цефеида — пульсирующая звезда с точной зависимостью светимости (яркости) от периода пульсации. Чем больше этот период, тем выше яркость Цефеид. Эта корреляция между периодом пульсации я светимостью хорошо известна и все Цефеиды ведут себя одинаково. Поэтому, если известен период пульсации, который несложно наблюдать, можно измерить светимость звезды. Мы знаем, что чем дальше звезда, тем меньше ее яркость. Таким образом, если сравнить реальную яркость с кажущейся, можно определить расстояние до звезды.

Пульсация цефеид обусловлена их сжатием и расширением. При этом их яркость изменяется, и для определения периода нужно измерить время между точками с максимальной яркостью. Ядро звезды не изменяет размеры, однако их внешние газовые слои расширяются и сжимаются вследствие флуктуаций давления газа в этих слоях. Сжатие и расширение происходит за счет двух сил: гравитационного притяжения, которое приводит к сближению молекул газа в направлении центра звезды, и давления газа, которое приводит к расширению внешнего слоя.

Когда звезда находится в сжатом состоянии, ее фотоны имеют высокую энергию и в результате давление повышается, что приводит к расширению внешней оболочки звезды. Когда это давление падает и становится меньше гравитационных сил, сжимающих оболочку, звезда сжимается. Затем процесс повторяется.

Цефеиды можно использовать для измерения расстояний до 40 миллионов парсеков, то есть намного больших, чем позволяет метод параллакса. Недостаток метода — цефеиды не так уж часто встречаются.

Сверхновая типа Ia

Еще одним стандартным измерителем расстояния являются сверхновые типа Ia. Идея аналогичная использованию Цефеид: при известной реальной светимости сверхновой в момент взрыва, когда яркость максимальна, можно сравнить ее с видимой яркостью звезды и, таким образом, определить насколько далеко она от нас. Именно эта категория сверхновых интересует нас в связи с тем, что они наиболее хорошо изучены, а их поведение предсказуемо, поэтому максимальная светимость во время взрыва хорошо известна. Эти взрывы происходит с двумя астрономическими объектами — с белыми карликами и еще одним белым карликом или со звездой-гигантом. Белый карлик представляет собой звезду очень высокой плотности в конце ее жизненного цикла, когда эта звезда «всасывает» материю находящихся рядом звезд (в нашем случае — второй звезды) до тех пор, пока не взорвется. Эти взрывы сверхновых позволяет измерять расстояния до галактик, в которых они находятся.

Другие методы измерения расстояний

Имеется еще несколько методов измерения расстояний в космосе. Один из них основан на предположении, что вселенная расширяется с известной скоростью. Если известна скорость, с которой галактики удаляются от нашей галактики, то с помощью закона Хаббла можно рассчитать насколько далеко они от нас. Закон Хаббла гласит, что расстояние до галактики равно скорости галактики, деленной на постоянную Хаббла, которая является известной константой. Скорость галактики можно определить, изучая спектр галактики, а затем, учитывая эффект Доплера, можно определить расстояние. Эффект Доплера, более известный в астрономии как смещение Доплера — это изменение частоты электромагнитного излучения (в нашем случае — света), излучаемого объектом, который движется относительно наблюдателя. При движении в сторону от наблюдателя этот спектр сдвигается в сторону низких частот, то есть в красную сторону, причем степень сдвига зависит от скорости удаления галактики. По смещению можно рассчитать скорость, а затем вычислить расстояние.

Источник: www.translatorscafe.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.