ΠΏΣ ΜΕΤΡΆΜΕ ΤΗΝ ΑΠΌΣΤΑΣΗ ΣΤΟ ΣΎΜΠΑΝ;

Send

Αυτό το αστέρι απέχει X έτη φωτός, αυτός ο γαλαξίας βρίσκεται X εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Αλλά πώς ξέρουν οι αστρονόμοι;

Βρίσκομαι διαρκώς σε μια κατάσταση όπου μιλάω για αντικείμενα που είναι φανταστικά μακριά. Οι εγκέφαλοί μας μπορούν να κατανοήσουν τις αποστάσεις γύρω μας, ειδικά όταν έχουμε ένα σωρό εργαλεία για να βοηθήσουμε. Μπορούμε να μετρήσουμε το ύψος μας με μια μεζούρα ή την απόσταση κατά μήκος του εδάφους χρησιμοποιώντας ένα οδόμετρο. Μπορούμε να πάρουμε μια αίσθηση για το πόσο μακριά είναι 100 χιλιόμετρα επειδή μπορούμε να το οδηγήσουμε σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.

Αλλά ο χώρος είναι πραγματικά μεγάλος και για τους περισσότερους από εμάς, οι εγκέφαλοί μας δεν μπορούν να κατανοήσουν την πλήρη αίσθηση του κόσμου, πόσο μάλλον να το μετρήσουν. Λοιπόν, πώς καταλαβαίνουν οι αστρονόμοι πόσο μακριά είναι όλα; Πώς ξέρουν πόσο μακριά είναι οι πλανήτες, τα αστέρια, οι γαλαξίες, ακόμη και η άκρη του παρατηρήσιμου Σύμπαντος; Υποθέτοντας ότι είναι όλα απατηλά; Χτυπάς.

Οι αστρονόμοι έχουν μια σακούλα με εξαιρετικά έξυπνα κόλπα και τεχνικές για τη μέτρηση της απόστασης στο Σύμπαν. Για αυτούς, διαφορετικές αποστάσεις απαιτούν διαφορετικές μεθοδολογίες. Από κοντά, χρησιμοποιούν τριγωνομετρία, χρησιμοποιώντας διαφορές στις γωνίες για να ξεγελάσουν τις αποστάσεις. Χρησιμοποιούν επίσης μια ποικιλία τυπικών κεριών, αυτά είναι φωτεινά αντικείμενα που παράγουν σταθερή ποσότητα φωτός, ώστε να μπορείτε να πείτε πόσο μακριά βρίσκονται. Στις πιο απομακρυσμένες αποστάσεις, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την επέκταση του ίδιου του χώρου για να ανιχνεύσουν αποστάσεις.

Ευτυχώς, κάθε μία από αυτές τις μεθόδους αλληλεπικαλύπτεται. Έτσι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την τριγωνομετρία για να δοκιμάσετε τα πλησιέστερα τυπικά κεριά. Και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα πιο απομακρυσμένα στάνταρ κεριά για να επαληθεύσετε τα μεγαλύτερα εργαλεία. Γύρω από το ηλιακό μας σύστημα, και στη γειτονιά μας του γαλαξία, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν την τριγωνομετρία για να ανακαλύψουν την απόσταση από τα αντικείμενα.

Μετρούν τη θέση ενός άστρου στον ουρανό σε ένα σημείο του έτους και μετά μετράνε ξανά 6 μήνες αργότερα όταν η Γη βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά του Ηλιακού Συστήματος. Το αστέρι θα έχει μετακινήσει μια μικρή ποσότητα στον ουρανό, γνωστό ως παράλλαξ. Επειδή γνωρίζουμε την απόσταση από τη μία πλευρά της τροχιάς της Γης στην άλλη, μπορούμε να υπολογίσουμε τις γωνίες και να υπολογίσουμε την απόσταση από το αστέρι.

Είμαι σίγουρος ότι μπορείτε να εντοπίσετε το ελάττωμα, αυτή η μέθοδος καταρρέει όταν η απόσταση είναι τόσο μεγάλη που το αστέρι δεν φαίνεται να κινείται καθόλου. Ευτυχώς, οι αστρονόμοι στρέφονται σε μια διαφορετική μέθοδο, παρατηρώντας ένα τυπικό κερί γνωστό ως μεταβλητή Cepheid. Αυτά τα Cepheids είναι ειδικά αστέρια που εξασθενίζουν και φωτίζουν με ένα γνωστό μοτίβο. Εάν μπορείτε να μετρήσετε πόσο γρήγορα παλμούς ένα Cepheid, μπορείτε να υπολογίσετε την πραγματική φωτεινότητα και, επομένως, την απόστασή του.

Το Cepheids σάς επιτρέπει να μετράτε αποστάσεις από κοντινούς γαλαξίες. Εκτός από μερικές δεκάδες megaparsecs, χρειάζεστε ένα άλλο εργαλείο: supernovae. Σε έναν πολύ ειδικό τύπο συστήματος δυαδικών αστεριών, ένα αστέρι πεθαίνει και γίνεται λευκός νάνος, ενώ το άλλο αστέρι ζει. Ο λευκός νάνος αρχίζει να τροφοδοτεί υλικό από το συνεργαζόμενο αστέρι μέχρι να χτυπήσει ακριβώς 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου. Σε αυτό το σημείο, εκτοξεύεται ως σουπερνόβα τύπου 1Α, δημιουργώντας μια έκρηξη που μπορεί να φανεί στα μισά του κόσμου. Επειδή αυτά τα αστέρια εκρήγνυνται πάντα με την ίδια ποσότητα υλικού, μπορούμε να εντοπίσουμε πόσο μακριά βρίσκονται και επομένως την απόλυτη φωτεινότητα τους.

Στις μεγαλύτερες κλίμακες, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν το Hubble Constant. Αυτή είναι η ανακάλυψη του Edwin Hubble ότι το Σύμπαν επεκτείνεται προς όλες τις κατευθύνσεις. Όσο περισσότερο κοιτάζετε, οι γρηγορότεροι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς. Μετρώντας την κόκκινη μετατόπιση του φωτός από έναν γαλαξία, μπορείτε να καταλάβετε πόσο γρήγορα απομακρύνεται από εμάς και, συνεπώς, την κατά προσέγγιση απόσταση. Στο τέλος αυτής της κλίμακας βρίσκεται η Κοσμική ακτινοβολία φόντου μικροκυμάτων, η άκρη του παρατηρήσιμου Σύμπαντος και το όριο του πόσο μακριά μπορούμε να δούμε.

Οι αστρονόμοι αναζητούν πάντα νέους τύπους τυπικών κεριών και έχουν ανακαλύψει όλα τα είδη έξυπνων τρόπων μέτρησης της απόστασης. Μετρούν την ομαδοποίηση γαλαξιών, ακτίνες ακτινοβολίας μικροκυμάτων από αστέρια και την επιφάνεια των κόκκινων γιγαντιαίων αστεριών - όλα με την ελπίδα επαλήθευσης της κοσμικής απόστασης. Η μέτρηση της απόστασης ήταν ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα για τους αστρονόμους να σπάσουν και οι λύσεις τους ήταν απολύτως έξυπνες. Χάρη σε αυτούς, μπορούμε να έχουμε μια αίσθηση κλίμακας για τον κόσμο γύρω μας.

Ποια έννοια στην αστρονομία έχετε τον πιο δύσκολο χρόνο στον εγκέφαλό σας; Πείτε μας, στα παρακάτω σχόλια.

Και αν σας αρέσει αυτό που βλέπετε, ρίξτε μια ματιά στη σελίδα μας στο Patreon και μάθετε πώς μπορείτε να λάβετε αυτά τα βίντεο νωρίς, βοηθώντας μας να σας προσφέρουμε περισσότερο υπέροχο περιεχόμενο!