KUIDAS MõõDAME KAUGUST UNIVERSUMIS?

Send

See täht asub X valgusaasta kaugusel, galaktika asub X miljoni valgusaasta kaugusel. Aga kuidas astronoomid teavad?

Olen püsivalt seisundis, kus ma räägin objektidest, mis on kujuteldamatult kaugel. Meie ajud saavad aru meie ümbritsevatest vahemaadest, eriti kui meil on hunnik tööriistu, mis aitaksid. Oma kõrgust saame mõõta mõõdulindiga või kaugust maapinnast, kasutades odomeetri näitu. Saame aimu sellest, kui kaugel 100 kilomeetrit on, sest suudame selle üsna lühikese ajaga läbi sõita.

Kuid ruum on tõesti suur ja enamiku jaoks ei suuda meie ajud aru saada kosmose täielikust fantastilisusest, rääkimata selle mõõtmisest. Kuidas astronoomid aru saada, kui kaugel kõik on? Kuidas nad teavad, kui kaugel on planeedid, tähed, galaktikad ja isegi vaadeldava Universumi serv? Kui eeldada, et see kõik on petlik? Oled jama.

Astronoomidel on kott silmapaistvalt nutikaid nippe ja tehnikaid universumis kauguse mõõtmiseks. Nende jaoks vajavad erinevad vahemaad erinevat metoodikat. Lähedalt nad kasutavad trigonomeetriat, kasutades nurkade erinevusi, et vahemaad välja joonistada. Nad kasutavad ka mitmesuguseid tavalisi küünlaid, need on eredad objektid, mis tekitavad ühtlast valgust, nii et saate öelda, kui kaugel nad asuvad. Kõige kaugematel vahemaadel kasutavad astronoomid kauguste tuvastamiseks ruumi enda laiendamist.

Õnneks kattuvad kõik need meetodid. Nii et saate lähimate standardküünalde testimiseks kasutada trigonomeetriat. Ja suurimate tööriistade kontrollimiseks võite kasutada kõige kaugemaid standardküünlaid. Meie Päikesesüsteemi ümbruses ja meie galaktika naabruses kasutavad astronoomid objektide kauguse tuvastamiseks trigonomeetriat.

Nad mõõdavad tähe asukohta taevas ühes aastapunktis ja mõõdavad seejärel uuesti 6 kuud hiljem, kui Maa asub Päikesesüsteemi vastasküljel. Täht on taevas liikunud pisikese summa, mida tuntakse parallaksi nime all. Kuna me teame kaugust Maa orbiidi ühelt küljelt teisele, saame arvutada nurgad ja arvutada kauguse täheni.

Olen kindel, et suudate vea märgata, see meetod laguneb, kui vahemaa on nii suur, et täht ei paista üldse liikuvat. Õnneks lähevad astronoomid üle teistsugusele meetodile, jälgides standardset küünalt, mida nimetatakse Cepheidi muutujaks. Need kefeidid on spetsiaalsed tähed, mis hämardavad ja helendavad tuntud mustri järgi. Kui saate mõõta, kui kiiresti Cepheid pulseerib, saate arvutada selle tegeliku heleduse ja seega ka selle vahemaa.

Kefeidid võimaldavad teil mõõta kaugusi lähedalasuvate galaktikateni. Mõnekümnest megaparsekist kaugemale on vaja veel ühte tööriista: supernoovasid. Väga erilise tüüpi binaarses tähesüsteemis üks täht sureb ja saab valgeks kääbuseks, teine täht aga elab edasi. Valge kääbus hakkab toita materjali partnertähest, kuni ta jõuab täpselt Päikese massi 1,4-kordse massini. Sel hetkel plahvatab see 1A tüübi supernoovana, tekitades plahvatuse, mida võib näha poolel teel universumis. Kuna need tähed plahvatavad alati täpselt sama hulga materjaliga, saame tuvastada, kui kaugel nad asuvad ja seetõttu ka nende absoluutset heledust.

Suurimas skaalas kasutavad astronoomid Hubble'i konstanti. See on Edwin Hubble'i avastus, et Universum laieneb kõigis suundades. Mida kaugemale te vaatate, seda kiiremini galaktikad meist kaugenevad. Mõõtes galaktikast punase valguse nihet, saate öelda, kui kiiresti see meist eemaldub, ja seega ka selle ligikaudset kaugust. Selle skaala lõpus on kosmiline mikrolaine taustkiirgus, vaadeldava Universumi serv ja piir, kui kaugele me näeme.

Astronoomid otsivad alati uut tüüpi tavalisi küünlaid ja on avastanud igasuguseid nutikaid viise kauguse mõõtmiseks. Nad mõõdavad galaktikate rühmitusi, tähtede mikrolainekiirguse kiirte ja punaste hiiglaslike tähtede pinda - seda kõike kosmilise kauguse redeli kontrollimise lootuses. Kauguse mõõtmine on olnud astronoomide üks raskemaid probleeme ja nende lahendused on olnud täiesti leidlikud. Tänu neile on meil võimalik tunda ümbritseva kosmose ulatust.

Milline astronoomia mõiste on teil ajus kõige raskem käes? Rääkige meile allpool olevatest kommentaaridest.

Ja kui teile meeldib see, mida näete, siis külastage meie Patreoni lehte ja uurige, kuidas saate need videod varakult hankida, aidates meil teil pakkuda teile veel suurepärast sisu!