14.В каких единицах определяют расстояния до звезд и галактик? Какими параметрами описывается состояние звезд?
Единица определения расстояния до звезд и галактик – световой год. Световой год – это не время. Это расстояние, проходимое за время. Световой год – путь, проходимый светом за один год. Из самых удаленных уголков Вселенной свет до нас добирается более 10-ти миллиардов лет. Чтобы представить себе чудовищность такого расстояния, лучше записать его в привычных километрах:
95 000 000 000 000 000 000 000.
95 миллиардов триллионов километров. Но Световой год – не практическая единица. Из наблюдений расстояния в световых годах не получают. Наблюдательная единица – парсек (пс).
Горизонтальный параллакс
Е
сли
смотреть на один и тот же предмет с
разных мест, то он будет менять свое
расположение на фоне более удаленных
предметов. Если эти неблизкие предметы
далеки настолько, что их видимым
перемещением при перемещении наблюдателя
можно пренебречь, то из геометрических
соображений совсем нетрудно узнать
расстояние до близкого предмета.
Для измерения расстояний до объектов внутри Солнечной системы точно отмечают на небе положение этого объекта относительно звезд, которые достаточно удалены. Наблюдения одновременно проводят из двух разнесенных на большое расстояние мест земной поверхности (сотни, тысячи километров). При этом, положение объекта относительно звезд для каждого места наблюдения будет своим. Зная расстояние между точками наблюдения, зная угловое расстояние между положениями объекта для каждой точки, нет ничего проще, чем узнать расстояние до объекта. Такой способ определения расстояний называют методом горизонтального параллакса. Параллакс – это смещение, то самое смещение объекта на фоне звезд при смене места наблюдения.( возможно вычислить расстояние в пространстве, используя только линейку и транспортир.
Расстояние до не слишком далеких звезд (десятки световых лет) определяют с помощью известного нам метода – параллакса. Вспомним, что положение тел Солнечной системы отмечают относительно звезд. Теперь нам нужно увидеть перемещение самих звезд. Для этого используют в качестве ориентиров далекие по сравнению со звездами галактики.
Расстояние в один парсек соответствует смещению звезды на фоне далеких объектов на 1'' при перемещении наблюдателя на 1 радиус земной орбиты. Парсек – сокращение слов параллакс и секунда. Парсек – это угол, который характеризует расстояние до объекта в 1 секунду(«смещение»). 1 парсек – 3,26 светового года. Смещение звезд при таких наблюдениях называют годичным параллаксом. Чем меньше параллакс, тем больше до звезды парсеков.
Там, где не видны никакие звезды
На некотором расстоянии от нашей планеты нельзя рассмотреть никаких звезд даже в очень хорошие телескопы. Как определять расстояния до далеких галактик? Нашелся способ и для этого. Связав скорость удаления относительно близких галактик с расстоянием до них, определенным по цефеидам и сверхновым, удалось найти примерное значение коэффициента пропорциональности между этими величинами.
Скорость галактик определяют по красному смещению линий в их спектрах. Согласно эффекту Доплера, свет от удаляющегося объекта краснеет. По величине этого покраснения и находят скорость галактики. Сейчас значение коэффициента пропорциональности между скоростью и расстоянием (постоянная Хаббла) считается примерноравным 50-60 км в секунду на каждый Мегапарсек. Постоянная Хаббла задает скорость расширения Вселенной. Зная скорость расширения Вселенной, мы можем судить о ее возрасте, как, зная скорость движения и маршрут поезда, мы можем примерно сказать, когда он покинул станцию отправления. Значение скорости расширения Вселенной также немаловажно для понимания ее будущего. Чем быстрее расширяется Вселенная, тем с меньшей вероятностью это расширение сменится затем сжатием.
Итак, давайте выявим способы основные способы определения расстояний. Особняком стоит Солнечная система, в которой действенны радиолокация, законы Кеплера и горизонтальный параллакс. Для далеких небесных тел существует четкая последовательность способов, каждый последующий из которых опирается на предыдущий. Годичный параллакс является основой шкалы расстояний. По нему выявлены закономерности в блеске Цефеид. По цефеидам «откалибровали» способ определения расстояния по сверхновым. Наконец, сверхновые помогли вычислить постоянную Хаббла. Если на любом из этих шагов допущена неточность, все последующие способы становятся еще более неточными. Над уточнением все соотношений, по которым определяются расстояния, астрономы усиленно работают. Уточнений, пожалуй, не требует годичный параллакс. Но и здесь нет предела увеличению точности наблюдений.
Размеры небесных тел определяются на основе их видимых угловых размеров и найденных расстояний. Размеры звезд находят из теоретических расчетов, опирающихся на исследование спектра звезды. Угловые размеры самых больших или очень близких звезд удается сегодня почти буквально разглядеть с использованием интерферометров. Интерферометры - связанно работающие телескопы. Сигнал от двух и более телескопов поступает в один центр и складывается там. За счет этого такая система может "видеть" детали столь малые по размерам, что рассмотерть их мог бы одиночный телескоп с диаметром объектива равным расстоянию между использующимися телескопами. Метод интерферометров требует очень точного согласования в работе всех применяемых инструментов. Отклонения, допустимые в такой системе сравнимы с длиной световой волны. Самым большим оптическим интерферометром сейчас является блок из четырех восьмиметровых (по диаметру объектива) телескопов VLT (Very Large Telescope - Очень Большой Телескоп). Параметры описания состояния звезд.
Масса;
Химический состав;
Размер;
Температура;
Светимость;
Радиус;
То что написано в тетр. Все космич облака состоят из 86% водорода + др вещества, 12% гелий.
Облака => t10-15 мил. градусов горит водород -- появляется ядро гелия и выделяется энергия. Все звезды зажигаются по этой термоядерной реакции. Нужно определить расстояние, но также массу, состав, размер, температура. Взяв за основу яркость солнца выяснили,что есть звезды горячее. Выяснили также линейные размеры(но я не знаю как?). массу выяснили за счет других звездных систем ( по вращению выяснили массу конкретных звезд).