Что такое годичный параллакс звезды

Общая астрономия. Годичный параллакс и расстояния до звезд

Годичным параллаксом звезды р называют угол, под которым со звезды можно было бы видеть большую полуось земной орбиты (равную 1 а. е.), перпендикулярную направлению на звезду.

Расстояние до звезды. D = a/sin(р)

О расстояниях до звезд и их светимости

В 1837 г. впервые были осуществлены надежные измерения годичного параллакса. Русский астроном Василий Яковлевич Струве (1793-1864) провел эти измерения для ярчайшей звезды Северного полушария Веги (а Лиры). Почти одновременно в других странах определили параллаксы еще двух звезд, одной из которых была а Центавра. Эта звезда, которая с территории России не видна, оказалась ближайшей к нам. Даже у нее годичный параллакс составил всего 0,75″. Под таким углом невооруженному глазу видна проволочка толщиной 1 мм с расстояния 280 м. Поэтому неудивительно, что столь малые угловые смещения так долго не могли заметить.

Расстояние до ближайшей звезды, параллакс которой р = 0,75″, составляет D =206265″/0,75″= 270000 а. е. Единицами для измерения столь значительных расстояний являются парсек и световой год.

Для видимой и абсолютной звездных величин одной и той же звезды отношение яркостей будет выглядеть так:

В то же время известно, что видимая яркость звезды меняется обратно пропорционально квадрату расстояния до нее. Поэтому:

I : I0 = D 2 0 : D 2 Следовательно,

0,4(M-m) = lg 10^2-lgD^2, или

Абсолютная звездная величина Солнца Мo = 5m. Иначе говоря, с расстояния 10 пк наше Солнце выглядело бы как звезда пятой звездной величины.

Зная абсолютную звездную величину звезды M, легко вычислить ее светимость L. Считая светимость Солнца Lo = 1, получаем:

Источник

Что такое годичный параллакс звезды

§ 22. РАССТОЯНИЯ ДО ЗВЕЗД

Не только в геоцентрических, но и в гелиоцентрической системе мира существовало представление о «сфере непо­движных звезд» (§ 8). Считали, что звезды действительно расположены на шаровой поверхности, т. е. все они отстоят от нас на одном и том же расстоянии и не движутся отно­сительно друг друга. Данный и следующий параграфы по­зволяют убедиться в ошибочности этих представлении.

Рис. 80. Годичный параллакс.

1.Определение расстояний до звезд. Вы знаете, что при измерении расстояний до тел Солнечной системы применя­ется метод параллакса (§ 11). Он пригоден и для определе­ния расстояний до ближайших звезд. Только в качестве ба­зиса используется не радиус Земли, а средний радиус земной орбиты.

Угол (π), под которым со звезды был бы виден средний радиус земной орбиты ( а), расположенный перпендикулярно направлению на звезду, называется годичным параллаксом (рис. 80). В тех случаях, когда удается определить значение π, расстояние до звезды ( r ) вычисля­ется по формуле:

. (36)

Угол (π) всегда очень мал (меньше 1˝). Поэтому формулу (36) можно записать в виде:

(37)

Расстояние до звезды, которое соответствует параллаксу в 1˝, называется парсеком (от слов «параллакс» и «се­кунда», обозначается пк):

Эта единица используется в звездной астрономии, так как не только километр, но даже астрономическая единица (а. е.) слишком мала для измерения расстояний до звезд.

Очевидно, что расстояние до звезды в парсеках легко вычислить по формуле:

. (38)

Самая близкая к нам звезда (не считая Солнца!) нахо­дится в созвездии Центавра ( Проксима Центавра или Кентавра ). Ее годичный параллакс — 0,76˝. Менее чем полтора века назад астрономам, в том числе астроному Пулковской обсерватории В. Я. Струве (1793 — 1864), удалось впервые определить расстояние до звезды Вега. Сейчас уже известны параллаксы нескольких тысяч звезд.

1 пк = 206265 а. е. = 206265 ∙ 1,496 ∙ 10 8 км = 3,08∙10 13 км.

св. лет.

10 3 пк = 1 кпк (килопарсек); 10 6 пк =Мпк (мегапарсек).

Пример 7. Годичный параллакс Веги ( а Лиры) равен 0,12˝. Каково расстояние до нее в парсеках и световых го­дах?

Найдем значение х из этого уравнения:

5 lg х = lg 100, откуда 5 lg x = 2, или lg x = 0,4, тогда х= 2,512.

(39)

Пример 8. Во сколько раз Капелла ярче Денеба?

Из таблицы найдем звездную вели­чину Капеллы (т₁ = +0,2 m ) и Денеба ( m ₂ =+ 1,3 m ).

Так как звезды находятся от нас на различных расстоя­ниях, то их видимые звездные величины ничего не говорят о светимостях (мощности излучения) звезд. Поэтому в астрономии, кроме понятия «видимая звездная величина», используется понятие «абсолютная звездная величина».

Звездные величины, которые имели бы звезды, если бы они находились на одинаковом расстоянии( r ₀ =10 пк ), на­зываются абсолютными звездными величинами (М).

где I и 1₀ — блеск звезды (точнее, создаваемая ею на Земле освещенность), отнесенный к расстояниям r и r ₀ = 10пк.

Поскольку освещенность изменяется обратно пропорцио­нально квадрату расстояния, то

, или .

.

Отсюда, логарифмируя, найдем:

или

(40)

По формуле (40) можно вычислить абсолютную звездную величину, если известны видимая звездная величина и рас­стояние до звезды. Абсолютная звездная величина Солнца .

Если абсолютная звездная величина звезды определена другим способом, например, по спектру звезды, то из фор­мулы (40) можно найти расстояние до звезды:

Источник

Годичный параллакс. Годичный звёздный параллaкc.

Популярные материалы

Today’s:

Годичный параллакс. Годичный звёздный параллaкc.

Оcновные положения.
Ввиду обращeния земли вокруг солнца положeния звезд нa небе дoлжны испытывать параллактическoе cмещение. Bидимая формa траектории звезды на нeбe имеет формy эллипса, большая полуось котоpого паpаллельна эклиптике.

Eсли звезда наблюдaется вблизи эклиптики, то максимaльный параллaктический угол, т. е. yгол, образованный звездой, землёй и сoлнцем, наxодитcя из cоотношения.

На прaктике при измерении звёздных параллаксов обычно определяют положение звeзды относительно других, cущeственно болеe слабых звезд, котоpые предполагаютcя гoраздо более удалёнными, чем исследуемая звезда (дифференциальный метод измepeния годичных параллаксов.

Помимо годичного параллаксa, в настоящее время существуют и другие методы oпрeделения расстояния до звёзд, но в конечном итоге все они требуют калибровки с помощью пaраллактического метода.

В чем измеряется параллакс?

Что такое параллакс в астрономии?

Параллакс (в астрономии) Параллакс (параллактическое смещение) в астрономии, видимое перемещение светил на небесной сфере, обусловленное перемещением наблюдателя в пространстве вследствие вращения Земли (суточный П.), обращения Земли вокруг Солнца (годичный П.) и движения Солнечной системы в Галактике (вековой П.).

Галактика. Галактики

Галактикой называют крупные формирования звезд, газа, пыли, которые удерживаются вместе силой гравитации. Эти крупнейшие соединения во Вселенной могут различаться формой и размерами. Большая часть космических объектов входит в состав определенной галактики. Это звезды, планеты, спутники, туманности, черные дыры и астероиды. Некоторые из галактик обладают большим количеством невидимой темной энергии. Из-за того, что галактики разделяет пустое космическое пространство, их образно называют оазисами в космической пустыне. В этом разделе космического портала Kvant.Space публикуются статьи о галактиках и их составляющих.

Таблица характеристик основных видов галактик

Наша галактика

Ближайшая к нам звезда Солнце относится к миллиарду звезд в галактике Млечный путь. Посмотрев на ночное звездное небо, тяжело не заметить широкую полосу, усыпанную звездами. Скопление этих звезд древние греки назвали Галактикой.

Если бы у нас была возможность посмотреть на эту звездную систему со стороны, мы бы заметили сплюснутый шар, в котором насчитывается свыше 150 млрд. звезд. Наша галактика имеет такие размеры, которые тяжело представить в своем воображении. Луч света путешествует с одной ее стороны на другую сотню тысяч земных лет! Центр нашей Галактики занимает ядро, от которого отходят огромные спиральные ветви, заполненные звездами. Расстояние от Солнца до ядра Галактики составляет 30 тысяч световых лет. Солнечная система расположена на окраине Млечного пути.

Звезды в Галактике несмотря на огромное скопление космических тел встречаются редко. Например, расстояние между ближайшими звездами в десятки миллионов раз превышает их диаметры. Нельзя сказать, что звезды разбросаны во Вселенной хаотично. Их местоположение зависит от сил гравитации, которые удерживают небесное тело в определенной плоскости. Звездные системы со своими гравитационными полями и называют галактиками. Кроме звезд, в состав галактики входит газ и межзвездная пыль.

Вселенную составляет также множество других галактик. Наиболее приближенные к нам отдалены на расстояние 150 тыс. световых лет. Их можно увидеть на небе южного полушария в виде маленьких туманных пятнышек. Их впервые описал участник Магеллановой экспедиции вокруг мира Пигафетт. В науку они вошли под названием Большого и Малого Магеллановых Облаков.

Ближе всего к нам расположена галактика под названием Туманность Андромеды. Она имеет очень большие размеры, поэтому видна с Земли в обычный бинокль, а в ясную погоду – даже невооруженным глазом.

Само строение галактики напоминает гигантскую выпуклую в пространстве спираль. На одном из спиральных рукавов за ¾ расстояния от центра находится Солнечная система. Все в галактике кружится вокруг центрального ядра и подчиняется силе его гравитации. В 1962 году астрономом Эдвином Хабблом была проведена классификация галактик в зависимости от их формы. Все галактики ученый разделил на эллиптические, спиральные, неправильные и галактики с перемычкой.

В части Вселенной, доступной для астрономических исследований, расположены миллиарды галактик. В совокупности их астрономы называют Метагалактикой.

Галактики Вселенной

Галактики представлены крупными группировками звезд, газа, пыли, удерживаемых вместе гравитацией. Они могут существенно отличаться по форме и размерам. Большинство космических объектов относятся к какой-либо галактике. Это черные дыры, астероиды, звезды со спутниками и планетами, туманности, нейтронные спутники.

Большинство галактик Вселенной включают огромное количество невидимой темной энергии. Так как пространство между различными галактиками считается пустотным, то их нередко называют оазисами в пустоте космоса. Например, звезда по имени Солнце – одни из миллиардов звезд в галактике «Млечный Путь», находящейся в нашей Вселенной. В ¾ расстояния от центра данной спирали находится Солнечная система. В этой галактике все беспрерывно движется вокруг центрального ядра, которое подчиняется его гравитации. Однако и ядро тоже движется вместе с галактикой. При этом все галактики двигаются на сверхскоростях. Астроном Эдвин Хаббл в 1962 году провел логическую классификацию галактик Вселенной с учетом их формы. Сейчас галактики разделяются на 4 основные группы: эллиптические, спиральные, галактики с баром (перемычкой) и неправильные. Какая самая большая галактика в нашей Вселенной?Наиболее крупной галактикой во Вселенной является линзовидная галактика сверхгиганских размеров, находящаяся в скоплении Abell 2029.

Видео Годичный параллакс. Часть 1: определение

Горизонтальный параллакс. История

Суточным (геоцентрическим) параллаксом называется угол, под которым виден земной радиус с определенного небесного тела. Кроме того, выделяют понятие горизонтального параллакса. Горизонтальным параллаксом называется угол, под которым виден экваториальный радиус Земли из центра определенного небесного тела при нахождении последнего на истинном горизонте (истинный горизонт — мысленно воображаемый большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна отвесной линии в точке наблюдения). Различия понятий суточного и горизонтального параллакса связаны с несферичностью Земли (так полярный радиус Земли короче экваториального радиуса на 21 км).

Суточный параллакс сыграл очень важную роль в истории астрономии, как наиболее простой и достоверный способ определения расстояния до объектов Солнечной Системы. Фактически этот метод являлся единственным геометрическим методом измерения расстояний в Солнечной Системе вплоть до радиолокации, лазерной локации и методов радиоинтерференции сигналов межпланетных станций. Базой суточного параллакса является земной радиус. Самым большим суточный параллакс является у Луны (57 угловых минут) и у Солнца (9 угловых минут). У всех планет Солнечной Системы суточный параллакс подвержен регулярным изменениям и значительно меньше угловой минуты (у Венеры 0.1-0.6 угловых минут, у Марса 0.1-0.4 угловых минут, у Юпитера и Сатурна меньше 0.1 угловой минуты, а у Урана и Нептуна меньше одной угловой секунды).

Первыми параллакс Луны и Солнца определили древнегреческие астрономы на основе наблюдений лунных затмений, которые позволяли определять параллакс Луны из одного и того же места. Так древнегреческий астроном Гиппарх Никейский (180-125 годы до нашей эры) в 129 году до нашей эры оценил параллакс Солнца в 7 угловых минут (максимальная величина угла, который неразличим невооруженным глазом). Похожие расчеты выполнил до него другой древнегреческий астроном Аристарх Самосский (310-230 годы до нашей эры).

С другой стороны, александрийский астроном Клавдий Птолемей (100-170 годы нашей эры) полагал, что расстояние до Луны зависит от её фаз. Это говорит о больших разногласиях среди астрономов Древнего мира по поводу оценок параллаксов Луны и Солнца. Позже ошибка Птолемея о зависимости размера параллакса Луны от её фаз стала одним из основных объектом критики птолемевской системы мира. Так юный Николай Коперник (1473-1543 годы нашей эры) во время учебы в Италии проводил измерения параллакса Луны вместе со своим учителем Новарой. Наблюдения положения Луны во время затмения яркой звезды Альдебаран из Болоньи 9 марта 1497 года показали, что параллакс Луны не зависит от её фазы. В последующие века началось широкое использование одновременных наблюдений из северного и южного полушария для точного измерения параллаксов Луны, Солнца и Марса. К примеру, в 18 веке такие наблюдения осуществлялись в обсерватории мыса Доброй Надежды в южной части Африки и Берлинской обсерватории.

Парсек. Что такое парсек

«Недалеко, парсеков сто!», – так один из персонажей мультфильма «Тайна третьей планеты» обозначил расстояние от Луны до планеты, куда он советует отправиться профессору Селезневу и его спутникам. Насколько же далеко предстояло лететь героям?

Расстояние между космическими объектами не сопоставимы с земными, и можно было бы «утонуть в нулях», измеряя их в километрах. Потому и потребовались астрономам специальные единицы измерения расстояний, и одна из них – парсек.

Что означает это слово

Слово «парсек» – это, составленное из двух слов: параллакс и.Секунда в данном контексте – это нене времени, а угла. Как известно, углы измеряются в градусах, каждый из которых делится на 60 частей, именуемых, а каждаяподразделяется на 60 секунд.Параллакс – это смещение объекта относительно фона, определяемой положением наблюдателя. Астрономы имеют дело с тремя видами параллакса – суточным, годичным и вековым. Применительно к парсеку интерес представляет именно годичный.Определяя годичный параллакс той или иной звезды, астрономы вычисляют, каково расстояние от Земли до нее. Для этого нужно построить воображаемый прямоугольный треугольник. Гипотенузой в нем будет расстояние от этой звезды до Солнца, а одним из катетов – большая полуось орбиты Земли. Размер угла в этом треугольнике, соответствующего звезде – это и есть годичный параллакс.Расстояние до звезды, при котором размер этого угла составляет одну секунду, называется парсеком. Международноеэтой единицы – pc, а в русскоязычнойего обозначают как пк.

Чему равен парсек

Когда говорят о больших расстояниях в космических масштабах, часто измеряют их в. Эта единица измерения соответствует расстоянию, которое световой луч пройдет за год, и равняется она 9 460 730 472 580,8 км. Внушительная величина, но парсек еще больше!Парсек – это 3,2616 светового года,, это 30,8568 трлн км. Именно этой единицей измерения, а вовсе не световым годом обычно пользуются профессиональные астрономы. Расстояние в световых годах чаще указывают в научно-популярных публикациях или фантастических романах и фильмах.Но даже такой единицы измерения оказалось недостаточно для нужд исследования космоса. Пришлось ввести единицы, равныеи миллиону парсеков – килопарсек (кпк) и мегапарсек (Мпк).Таким образом, расстояние, которое предложили преодолеть героям «Тайны третьей планеты», оказывается весьма внушительным. 100 пк – это больше 326 световых лет! Впрочем, современная астрономия знает и более значительные расстояния. Например, расстояние до скопления Девы – ближайшего к Земле скопления галактик – составляет 18 Мпк.

Светимость

Аналогом светимости в системе энергетических фотометрических величин является энергетическая светимость (излучательность). Её определение аналогично определению светимости, но вместо светового потока Φvиспользуется поток излучения Фe. Единица энергетической светимости в СИ — Вт /м².

Светимость самых ярких звёзд в миллионы раз превышает светимость Солнца.

Как найти расстояние до звезды через параллакс?

Расстояние D до звезды в парсеках обратно величине ее годичного параллакса р, выраженного в секундах дуги: Например, если параллакс ближайшей звезды 0″,75=(4/3) секунды дуги, то расстояние до нее составляет (4/3) парсека. 1 парсек = 3,26 светового года = 206 265 астрономических единиц = 3*10^13 км.

Источник

• ← Что такое годичный параллакс в астрономии
• Что такое годичный параллакс →