Определение расстояний до звёзд [Параллакс]

Для определения расстояний до звёзд применяется тот же принцип, что и в методе для определения расстояний в Солнечной системе. Но звёзды настолько далеки, что заметить отличие направлений на звезду из разных точек поверхности Земли совершенно не­возможно. Нужно максимально увеличить расстояние между точками, в которых производится измерение.

Определение параллаксов звёзд очень сложная и трудоём­кая задача. Нужно сфотографировать или другим способом за­фиксировать положения множества звёзд. Причём это необхо­димо сделать, как минимум, трижды с интервалом между снимками в полгода. Затем сравнивают положения звёзд от­носительно соседних существенно более слабых, предполагая, что они находятся достаточно далеко. Таким образом опреде­ляют одновременно параллактическое смещение и смещение звезды из-за её движения в пространстве. Это очень сложная задача, требующая исключительно высокого разрешения, труд­нодостижимого в земных условиях.

Непосредственно измерить параллакс можно только у срав­нительно близких звёзд, расположенных не далее 50—100 пк. К настоящему времени число измеренных параллаксов состав­ляет более 100 000. Большинство из них получено на астро­метрическом спутнике HIPPARCOS.

На рисунке 11 показано движение Земли вокруг Солнца, где точка C — Солнце; S — звезда; A и B — точки, в которых производится измерение. Они выбираются так, чтобы точ­ки A, B, C, S лежали в одной плоскости и линия CS была перпендикулярна AB. Все это совершенно необязательно, но при выполнении данных усло­вий расчёты сильно упрощают­ся.

Выберем некоторое постоян­ное направление AP (направле­ние BP’ ему параллельно.) Это может быть направление, парал­лельное земной оси, или направ­ление на гораздо более слабую звезду, соседнюю с той, рассто­яние до которой определяется. Вероятно, что такая звезда рас­положена намного дальше и её смещением можно пренебрегать. Измеряются углы α₁ и α₂. Легко видеть, что угол CSB, обо­значаемый π” и называемый годичным параллаксом, равен:

π” = (α₂ — α₁) / 2.

Зная же π” и расстояние CA (расстояние от Земли до Солн­ца), нетрудно определить и расстояние до звезды. Чтобы из­бежать ошибки, в качестве реперов используется несколько слабых звёзд. Измерения производятся одновременно для всех таких звёзд.

В 30-х гг. XIX в. почти одновременно В. Я. Струве в Пул­ково, Т. Гендерсон на мысе Доброй Надежды и Ф. Бессель в Кёнигсберге определили параллаксы Веги, а Центавра и 62 Лебедя. Оказалось, что ближайшая к нам звезда α Центавра име­ет параллакс 0,76”, т. е. расположена от Солнца в 270 000 раз дальше, чем Земля.

До сравнительно недавнего времени было измерено всего около 1500 параллаксов, т. е. расстояний до различных звёзд. Это очень мало, поскольку такие измерения лежат в основе косвенных методов определения расстояний во Вселенной.

HIPPARCOS

По­ложение изменилось после полёта искусственного спутника HIPPARCOS. За несколько лет работы на спутнике было со­здано два каталога (списка) звёзд. В одном содержатся дан­ные о параллаксах и движении 118 000 звёзд, причём парал­лаксы определены с точностью до 0,001”. В другом — данные о 1 000 000 звёзд, но уже с меньшей точностью: от 7•10^-3 до 25•10^-3 секунды дуги. Материал с сайта http://wiki-what.com

Gaia

В 2013 году Европейское Космическое Агентство запустило ещё один космический телескоп — Gaia. Предполагается, что он измерит более миллиона параллаксов, причём точ­ность будет такова, что станут известны истинные параллак­сы объектов, расположенных на расстоянии 1 кпк и далее. Это чрезвычайно важно, так как большие расстояния измеря­ются только косвенными методами, путём сравнения яркости более близких (параллаксы известны) и более далёких, родст­венных объектов).

см. Собственное движение звёзд