Hvordan bruges Parallax til at måle afstanden til stjerner?

I astronomi er parallax den tilsyneladende bevægelse af nærliggende stjerner mod deres baggrund forårsaget af Jordens rejse rundt om solen. Fordi tættere stjerner ser ud til at bevæge sig mere end fjerntliggende, giver mængden af ​​tilsyneladende bevægelse astronomer mulighed for at bestemme deres afstande ved at måle ændringen i observationsvinklen som det fremgår af Jorden.

Den tilsyneladende bevægelse og forandringen i Vinklen er så lille, at de er umærkelige for det blotte øje. Faktisk blev den første stjernale parallax kun målt i 1838 af den tyske astronom Friedrich Bessel. Anvendelse af tangent-trigonometrisk funktion til den målte parallaxvinkel og den af ​​jorden tilbagelagte afstand omkring solen giver afstanden til den pågældende stjerne.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)
Jordens bevægelse omkring solen giver en tilsyneladende bevægelse i nærliggende stjerner, hvilket resulterer i en lille ændring i observationsvinklen fra stjernen fra Jorden. Astronomer kan måle denne vinkel og beregne afstanden til den tilsvarende stjerne ved hjælp af tangent-trigonometrisk funktion.

Hvordan Parallax arbejder

Jorden bevæger sig rundt om solen på en årlig cyklus med afstanden fra Jorden til solen er en astronomisk enhed (AU). Dette betyder at to observationer af en stjerne seks måneder fra hinanden foregår fra to punkter, der er to AU fra hinanden, da Jorden bevæger sig fra den ene ende af sin kredsløb til den anden.

Observationsvinklen på en stjerne ændres lidt i løbet af de seks måneder, som stjernen ser ud til at bevæge sig imod sin baggrund. Jo mindre vinklen er, jo mindre stjernen ser ud til at bevæge sig og jo længere væk er den. Måling af vinklen og anvendelse af tangenten til trekanten dannet af Jorden, giver solen og stjernen afstanden til stjernen.

Beregning af Parallax

En astronom kan måle en vinkel på 2 bue sekunder for stjernen han observerer, og han vil beregne afstanden til stjernen. Parallax er så lille, det måles i sekunder af bue, svarende til en sekstiende af et minuts lysbukke, hvilket igen er en seksti af en grad af rotation.

Astronomen ved også, at Jorden har flyttet 2 AU mellem observationer. Med andre ord har den retvinklede trekant dannet af jorden, solen og stjernen en længde på 1 AU for siden mellem jorden og solen, mens vinklen på stjernen inde i den retvinklede trekant er halv den målte vinkel eller 1 bue sekund. Derefter er afstanden til stjernen lig med 1 AU divideret med tangenten på 1 bue sekund eller 206.265 AU.

For at gøre det lettere at håndtere enhederne af parallax måling, defineres parsec som afstanden til en stjerne der har en parallaxvinkel på 1 bue sekund eller 206.265 AU. For at give en ide om de involverede afstande er en AU ca. 93 millioner miles, en parsek er ca. 3,3 lysår, og et lysår er ca. 6 billion mil. De nærmeste stjerner er flere lysår væk.

Sådan måles parallaxvinklen

Den stigende nøjagtighed af teleskoper gør det muligt for astronomer at måle mindre og mindre parallaxvinkler og nøjagtigt beregne afstande til stjerner længere og længere væk. For at måle en parallaxvinkel skal en astronom registrere vinklerne for observation af en stjerne seks måneder fra hinanden.

Astronomen vælger et stationært mål tæt på den pågældende stjerne, som regel en fjern galakse, der ikke bevæger sig. Han fokuserer på galaksen og derefter stjernen, der måler observationsvinklen mellem dem. Seks måneder senere gentager han processen og registrerer den nye vinkel. Forskellen i observationsvinklerne er parallaxvinklen. Astronomen kan nu beregne afstanden til stjernen.