Parallaxul anual și distanțele față de stele
Gândurile despre faptul că stelele sunt soarele îndepărtate au fost exprimate chiar și în cele mai vechi timpuri. Cu toate acestea, de mult timp a rămas neclar cât de departe sunt de pe Pământ. Chiar și Aristotel a înțeles că, dacă Pământul se mișcă, observând poziția oricărei stele de la două puncte diametral opuse ale orbitei pământului, puteți vedea că direcția spre stea se va schimba. Această deplasare aparentă (parallactică) a stelei va servi ca măsură a distanței față de ea: cu cât este mai mare, cu atât este mai aproape de noi steaua. Dar nu numai Aristotel însuși, dar chiar și mai târziu, Copernicus nu a putut detecta această deplasare. Numai la sfârșitul primei jumătăți a secolului XIX. Atunci când telescoapele erau echipate cu dispozitive pentru măsurări angulare exacte, a fost posibil să se măsoare o astfel de deplasare în apropierea stelelor cele mai apropiate.
Paralaxa anual de stele numit p unghiul la care să stea poate fi văzut semiaxa mare a orbitei Pamantului (de la 1 a. E.), perpendicular pe direcția stelei.
Distanța de la stea. D = a / sin (p)
unde a este axa semimajor a orbitei pământului. Înlocuirea sinusului cu un unghi mic de valoarea unghiului propriu-zis, exprimată în măsura radianului, și presupunând că a = 1 a. adică, obținem următoarea formulă pentru calcularea distanței față de o stea în unitățile astronomice:
Pe distanțele față de stele și luminozitatea lor
În 1837, s-au efectuat măsurători fiabile ale paralaxelor anuale pentru prima dată. astronomul rus Friedrich Georg Wilhelm von Struve (1793-1864) a petrecut măsurătorile pentru cea mai strălucitoare stea din emisfera nordică Vega (a Lyrae). Aproape în același timp, în alte țări au determinat paralaxele de două stele, dintre care unul a avut un Centaurus. Această stea, care nu este vizibilă din Rusia, sa dovedit a fi cea mai apropiată de noi. Chiar și paralaxă ei anuală era doar 0,75“. Sub acest unghi este vizibil cu gol grosimea firului ochiului de 1 mm, la o distanță de 280 m. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că o astfel de mică deplasare unghiulară atât de mult timp nu pot fi trecute cu vederea.
Distanța față de cea mai apropiată stea, a cărui p paralaxa = 0,75 „este D = 206265“ / 0,75 „= 270000 a. E. Unitățile de măsurare a distanțelor sunt an atât de mari și parsec lumină.
Parsec - este distanța la care paralaxa stele este 1 „de unde și numele acestei unități: ... Cupluri - de la cuvântul“ paralaxă „a doua - de la cuvântul“ al doilea „, distanța în parseci este egală cu inversul paralaxei anuale, de exemplu, deoarece alfa paralaxă Centauri este de 0,75 ", distanța față de ea este de 1,3 parsec.
Anul de lumină este distanța pe care lumina, propagându-se la o viteză de 300.000 km / s, trece prin an. De la cea mai apropiată stea, lumina călătorește pe Pământ timp de patru ani, în timp ce din Soare aproximativ opt minute și din Lună puțin mai mult de o secundă. 1 pc (parsec) = 3,26 ani lumină = 206 265 a. e = 3 • 10 ^ 13 km. În prezent, folosind satelitul special "Gipparcos", au fost măsurate paralaxele anuale de peste 118 mii de stele cu o precizie de 0,001 ".
Astfel, acum, prin măsurarea parallaxului anual, este posibil să determinăm în mod fiabil distanțele față de stele distanțate de noi cu 1000 de bucăți sau 3000 de sv. ani. Distanta catre stele mai indepartate este determinata de alte metode. După ce astronomii au putut să determine distanța până la steaua, sa constatat că stelele sunt la aceeași distanță pot diferi în luminozitate aparentă. A devenit evident că stelele au luminozități diferite. Soarele pare a fi cel mai strălucitor obiect de pe cer, pentru că este mult mai aproape de restul stelelor. Luminozitatea este energia totală radiată de o stea pe unitate de timp. Se exprimă în unități absolute (wați) sau în unități de luminozitate solare. În astronomie, este obișnuit să se compare stelele în funcție de luminozitate, calculându-se luminozitatea aparentă (magnitudinea stelară) pentru aceeași distanță standard - 10 buc. magnitudine aparenta ca steaua ar fi dacă era la o distanță D0 = 10 buc, numit magnitudinea absolută M. ia în considerare modul de a determina magnitudinea absolută M, cunoscând distanța până la stele D (sau paralaxă - p) și mărimea sa aparentă stelară m. Amintiți-vă că strălucirea a două surse, ale căror magnitudine stelare diferă de una, este de 2.512 ori diferită. Pentru stelele a căror magnitudine sunt egale cu m1 și m2 (respectiv), raportul luminozităților lor I1 și I2 este exprimat prin relația:
Pentru magnitudinile aparente și absolute ale aceleiași stele, raportul de strălucire va arăta astfel:
unde I0 este strălucirea acestei stele dacă ar fi la distanță D0 = 10 buc.
În același timp, se știe că strălucirea aparentă a unei stele variază invers cu pătratul distanței față de ea. prin urmare
I. I0 = D ^ 2 0. D ^ 2 Prin urmare,
2.512M-m = D ^ 2 0. D ^ 2. Logaritmul acestei expresii găsim
0,4 (M-m) = lg 10 ^ 2-lgD ^ 2 sau
M = m + 5 - 5 lg D, sau
Magnitudinea absolută a Soarelui este Mo = 5m. Cu alte cuvinte, de la o distanță de 10 pc, Soarele nostru ar arăta ca o stea de a cincea magnitudine.
Cunoscând magnitudinea stelară absolută a stelei M, este ușor să calculați luminozitatea L. Presupunând luminozitatea solare Lo = 1, obținem:
L = 2,512 ^ 5-M sau IgL = 0,4 (5-M).
În funcție de luminozitatea (puterea radiațiilor), stelele diferă semnificativ unul de celălalt: unele energii radiază de câteva milioane de ori mai mult decât soarele, altele - de sute de mii de ori mai puțin. Mărimile absolute ale celor mai înalte stele de luminozitate (giganți și supergigantii) ajunge la M = -9m, și pitice având cea mai mică luminozitate sunt magnitudinea absolută M = + 17m.