Hvad er den kosmiske afstandstige?

Den kosmiske afstandstige er en metode, der bruges af astronomer til at bestemme afstande til himmelobjekter, især dem uden for vores solsystem. Det kaldes en "stige", fordi den er afhængig af en række trin, hver bygning på den foregående for at nå længere og længere ud i rummet. Her er en sammenbrud af trinnene:

1. Parallax:

Dette er den mest direkte metode til måling af afstande til nærliggende stjerner. Det er baseret på det lette skift i en stjernes tilsyneladende position, når jorden kredser om solen. Ved at måle dette skift (parallaxvinklen) kan vi beregne afstanden til stjernen.

2. Standardlys:

Dette er genstande med en kendt iboende lysstyrke (lysstyrke). Ved at sammenligne deres tilsyneladende lysstyrke med deres kendte lysstyrke, kan vi beregne deres afstand. Eksempler inkluderer:

* Cepheid -variabler: Dette er pulserende stjerner med et direkte forhold mellem deres pulsationsperiode og lysstyrke.

* Type ia supernovae: Dette er magtfulde eksplosioner af hvide dværgstjerner, der er kendt for at have ensartet højlysstyrke.

3. Tully-Fisher-relation:

Denne metode bruger forholdet mellem rotationshastigheden for spiralgalakser og deres lysstyrke. Ved at måle galakseens rotationshastighed (fra Doppler -skift i dens spektrale linjer) kan vi estimere dens lysstyrke og derfor dens afstand.

4. Supernova Cosmology Project:

Dette projekt bruger type IA -supernovaer til at måle ekspansionshastigheden for universet. Ved at sammenligne den observerede lysstyrke af disse supernovaer med deres forventede lysstyrke, kan vi bestemme deres afstand og dermed den hastighed, hvorpå universet udvides.

5. Redshift:

Røde skift af fjerne galakser bruges til at estimere deres afstand. Når lys bevæger sig fra en fjern galakse til os, strækker det ekspanderende univers lysbølgelængderne, hvilket forårsager et skift mod den røde ende af spektret. Jo større rødskift er, jo længere væk er galaksen.

Begrænsninger:

Den kosmiske afstandstige har begrænsninger:

* nøjagtighed falder med afstand: Hvert trin i stigen er afhængig af tidligere trin, så fejl akkumuleres, når vi måler længere genstande.

* afhængighed af antagelser: Nogle metoder er afhængige af antagelser om egenskaberne for de objekter, der observeres, hvilket muligvis ikke altid er nøjagtige.

Betydning:

På trods af sine begrænsninger er den kosmiske afstandsstige et kraftfuldt værktøj, der har gjort det muligt for astronomer at kortlægge universet og forstå dets struktur og udvikling. Det har også været afgørende for at bestemme universets alder, Hubble -konstanten og eksistensen af ​​mørk energi.