JAK ZMĚŘíME VZDáLENOST VE VESMíRU?

Send

Tato hvězda je vzdálena X světelných let, galaxie je vzdálena X milionů světelných let. Ale jak to astronomové vědí?

Jsem neustále ve stavu, kdy mluvím o objektech, které jsou nepředstavitelně daleko. Naše mozky dokážou pochopit vzdálenosti kolem nás, zejména když máme hromadu nástrojů, které nám pomohou. Můžeme změřit naši výšku pomocí měřicího pásku nebo vzdálenosti podél země pomocí počítadla kilometrů. Můžeme mít pocit, jak daleko je 100 kilometrů, protože to dokážeme řídit v poměrně krátkém časovém období.

Ale prostor je opravdu velký a pro většinu z nás naše mozky nedokážou pochopit úplnou úžasnost vesmíru, natož jej změřit. Jak tedy astronomové zjistí, jak daleko je všechno? Jak vědí, jak daleko jsou planety, hvězdy, galaxie a dokonce i okraj pozorovatelného vesmíru? Za předpokladu, že je to všechno podvod? Jste na ránu.

Astronomové mají pytel pozoruhodně chytrých triků a technik pro měření vzdálenosti ve vesmíru. Pro ně různé vzdálenosti vyžadují různé metodiky. Nahoře používají trigonometrii a pomocí rozdílů v úhlech vymýšlí vzdálenosti. Používají také celou řadu standardních svíček, jedná se o jasné předměty, které vytvářejí konzistentní množství světla, takže můžete zjistit, jak daleko jsou. Při nejvzdálenějších vzdálenostech astronomové využívají k detekci vzdáleností expanzi samotného prostoru.

Naštěstí se každá z těchto metod překrývá. Pomocí trigonometrie můžete vyzkoušet nejbližší standardní svíčky. A můžete použít nejvzdálenější standardní svíčky k ověření největších nástrojů. Kolem naší sluneční soustavy a v našem sousedství galaxie astronomové používají trigonometrii k odhalení vzdálenosti k objektům.

Měří umístění hvězdy na obloze v jednom bodě roku a poté měří znovu o 6 měsíců později, když je Země na opačné straně sluneční soustavy. Hvězda bude pohybovat nepatrným množstvím na obloze, známým jako paralaxa. Protože víme vzdálenost z jedné strany oběžné dráhy Země na druhou, můžeme vypočítat úhly a vypočítat vzdálenost ke hvězdě.

Jsem si jistý, že tu chybu můžete spatřit, tato metoda se rozpadne, když je vzdálenost tak velká, že se hvězda vůbec nehýbe. Naštěstí se astronomové přesunou k jiné metodě a pozorují standardní svíčku známou jako Cepheidova proměnná. Tyto Cefeidy jsou speciální hvězdy, které tlumí a rozjasňují známý vzor. Pokud můžete měřit, jak rychle pulzuje Cefeid, můžete vypočítat jeho skutečnou svítivost, a tedy i jeho vzdálenost.

Cefeidy umožňují měřit vzdálenosti do blízkých galaxií. Kromě několika desítek megaparseců potřebujete další nástroj: supernovye. Ve velmi zvláštním typu binárního hvězdného systému jedna hvězda umírá a stává se bílým trpaslíkem, zatímco druhá hvězda žije dál. Bílý trpaslík začne dodávat materiál z partnerské hvězdy, dokud nedosáhne přesně 1,4násobku hmotnosti Slunce. V tomto okamžiku vybuchne jako supernova typu 1A a vytvoří explozi, kterou lze vidět na půli vesmíru. Protože tyto hvězdy vždy explodují se stejným množstvím materiálu, můžeme zjistit, jak daleko jsou, a proto jejich absolutní jas.

V největším měřítku používají astronomové Hubble Constant. Toto je objev Edwina Hubbla, že vesmír se rozšiřuje všemi směry. Čím dále se podíváte, tím rychlejší galaxie se od nás odvíjejí. Měřením červeného posunu světla z galaxie můžete zjistit, jak rychle se pohybuje od nás, a tím i její přibližnou vzdálenost. Na samém konci této stupnice je kosmické mikrovlnné záření na pozadí, okraj pozorovatelného vesmíru a hranice toho, jak daleko můžeme vidět.

Astronomové vždy hledají nové typy standardních svíček a objevili nejrůznější chytré způsoby měření vzdálenosti. Měří shlukování galaxií, paprsky mikrovlnného záření z hvězd a povrch červených obřích hvězd - to vše v naději, že si ověříme žebřík kosmické vzdálenosti. Měření vzdálenosti bylo pro astronomy jedním z nejtěžších problémů a jejich řešení byla naprosto geniální. Díky nim můžeme mít smysl pro měřítko pro vesmír kolem nás.

Jaký koncept v astronomii máte v mozku nejtěžší? Řekněte nám, v komentářích níže.

A pokud se vám líbí to, co vidíte, podívejte se na naši stránku Patreonu a zjistěte, jak můžete tato videa získat brzy, a pomozte nám tak přinést další skvělý obsah!