KUINKA MITATAAN ETäISYYS MAAILMANKAIKKEUDESSA?

Send

Tämä tähti on X valovuoden päässä, että galaksi on X miljoonan valovuoden päässä. Mutta miten tähtitieteilijät tietävät?

Olen jatkuvasti tilassa, jossa puhun esineistä, jotka ovat kuvittelemattoman kaukana. Aivomme kykenevät ymmärtämään ympärillämme olevat etäisyydet tavallaan, varsinkin kun meillä on kasa työkaluja auttaa. Voimme mitata korkeutemme mittanauhalla tai etäisyyden maata kohti matkamittarilla. Voimme saada tunteen, kuinka kaukana 100 km on, koska voimme ajaa sen melko lyhyessä ajassa.

Mutta avaruus on todella suuri, ja useimmille meistä aivomme eivät pysty ymmärtämään kosmoksen koko mahtavaa vaikutetta, puhumattakaan sen mittaamisesta. Joten miten tähtitieteilijät selvittävät, kuinka kaukana kaikki on? Kuinka he tietävät, kuinka kaukana planeetat, tähdet, galaksit ja jopa havaittavan maailmankaikkeuden reuna ovat? Olettaen, että se kaikki on huijausta? Olet räjähtää.

Astronomeilla on pussi erittäin älykkäitä temppuja ja tekniikoita etäisyyden mittaamiseksi maailmankaikkeudessa. Heille eri etäisyydet vaativat erilaisia menetelmiä. Läheltä, he käyttävät trigonometriaa, kulmien erojen avulla etäisyyksien määrittämiseen. He käyttävät myös erilaisia vakiona kynttilöitä, ne ovat kirkkaita esineitä, jotka tuottavat tasaisen määrän valoa, joten voit kertoa kuinka kaukana ne ovat. Suurimmalla etäisyydellä tähtitieteilijät käyttävät itse avaruuden laajennusta etäisyyksien havaitsemiseen.

Onneksi kaikki näistä menetelmistä ovat päällekkäisiä. Joten voit käyttää trigonometriaa testataksesi lähimmät kynttilät. Ja voit tarkistaa kaikkein etäisimmät kynttilät suurimpien työkalujen tarkistamiseksi. Aurinkokuntamme ympärillämme ja galaksin naapuristossamme astronomit käyttävät trigonometriaa löytääkseen etäisyyden esineisiin.

Ne mittaavat tähden sijainnin taivaalla yhdessä pisteessä vuotta ja mittaavat sitten uudelleen 6 kuukautta myöhemmin, kun maa on aurinkokunnan vastakkaisella puolella. Tähti on siirtänyt pienen määrän taivaalla, tunnetaan nimellä parallaksi. Koska tiedämme etäisyyden maapallon kiertoradan yhdeltä puolelta toiselle, voimme laskea kulmat ja laskea etäisyyden tähtiin.

Olen varma, että huomaat virheen. Tämä menetelmä hajoaa, kun etäisyys on niin suuri, että tähti ei näytä liikkuvan ollenkaan. Onneksi tähtitieteilijät siirtyvät toiseen menetelmään tarkkailemalla tavallista kynttilää, joka tunnetaan nimellä Cepheid-muuttuja. Nämä kefeidit ovat erityisiä tähtiä, jotka himmentävät ja kirkkauttavat tunnetulla kuviolla. Jos pystyt mittaamaan, kuinka nopeasti Cepheid pulssi, voit laskea sen todellisen valoisuuden ja siten etäisyyden.

Kefeidien avulla voit mitata etäisyydet läheisiin galakseihin. Muutaman kymmenen megaparin ulkopuolella tarvitset toisen työkalun: supernoovat. Erittäin erityisessä binaaritähtijärjestelmässä yksi tähti kuolee ja siitä tulee valkoinen kääpiö, kun taas toinen tähti elää. Valkoinen kääpiö alkaa syöttää materiaalia kumppanitähtiltä, kunnes se osuu tarkalleen 1,4-kertaiseksi auringon massaan. Tässä vaiheessa se räjähtää tyypin 1A supernovana, jolloin syntyy räjähdys, joka voidaan nähdä puolivälissä maailmankaikkeuden. Koska nämä tähdet räjähtävät aina täsmälleen samalla määrällä materiaalia, voimme havaita, kuinka kaukana ne ovat, ja siksi niiden ehdoton kirkkaus.

Tähtitieteilijät käyttävät suurimmassa mittakaavassa Hubble Constantia. Tämän on Edwin Hubble havainnut, että maailmankaikkeus laajenee kaikkiin suuntiin. Mitä kauemmaksi katsot, sitä nopeammat galaksit ovat nopeutumassa meistä. Mittaamalla valon punasiirtoa galaksista, voit kertoa kuinka nopeasti se siirtyy meistä ja siten likimääräinen etäisyys. Tämän asteikon lopussa on kosminen mikroaaltotausta säteily, havaittavan maailmankaikkeuden reuna ja raja, kuinka pitkälle voimme nähdä.

Tähtitieteilijät etsivät aina uuden tyyppisiä tavallisia kynttilöitä ja ovat löytäneet kaikenlaisia fiksuja tapoja mitata etäisyyttä. Ne mittaavat galaksien ryhmittymiä, tähtiä edustavien mikroaaltosäteilyjen säteitä ja punaisten jättiläketähteiden pintaa - kaikki toivoen kosmisen etäisyyden tikkaiden todentamisen. Etäisyyden mittaaminen on ollut yksi tähtitieteilijöiden kovimmista murtamisongelmista, ja niiden ratkaisut ovat olleet aivan nerokas. Niiden ansiosta meillä voi olla mittakaavan tunnelma ympärillämme olevasta kosmosta.

Mikä tähtitieteen käsite sinulla on vaikeimmin aivoissa? Kerro meille alla olevissa kommenteissa.

Ja jos pidät näkemästäsi, tutustu Patreon-sivumme ja selvitä, kuinka voit saada nämä videot aikaisin ja auttamaan meitä tuottamaan sinulle upeaa sisältöä!