Расстояние до звезд. Урок 22

Аберрация
В 1610г Г. Галилей, разглядев в Млечном Пути множество звезд, говорит, что они находятся на разном расстояние от Земли.
В 1727г Дж. Брадлей (1693-1762, Англия), производя измерения координат γ Дракона с 14 декабря 1725г по 14 декабря 1726г определяет, что звезда описала эллипс с большой полуосью 20,4". Еще в течение года проверил на других звездах ? вывод тот же, ⭢ все звезды в течение года описывают на небе эллипсы, - что доказывает годичное движение Земли вокруг Солнца [открыл аберрацию, 1726г].
Это была первая в мире попытка определения параллакса звезды и впервые в качестве базиса использовал R земной орбиты = 146,9 млн.км =1 а.е.
Млечный путь в районе Южного Креста.
При этом приходится измерять ничтожно малые смещения звезд при их наблюдении с разных точек земной орбиты, т.е в разное время года.

Параллакс
Для определения расстояния до сравнительно близких звезд применяется метод параллаксов (ближе 300пк), известный более 2000 лет назад, а впервые успешно применен в 1837г.
Из Δ видно, что r = a/sinπ
Так как для звезд угол π очень мал (< 1˝), то переходим к радианной мере, учитывая что 1 рад =206265˝,
тогда r = 206265"a/π = 206265"/π а.е.
Расстояние до звезды , которое соответствует параллаксу = 1˝ называют парсеком, тогда r =1/π .
Впервые параллакс звезды был измерен к 8 февраля 1837г русским астрономом Василий Яковлевич Струве (1793-1864). Это была Вега (α Лиры).
После 17 измерений он определил ее параллакс в 0,125".
r

Единицы расстояния
Расстояние до звезд можно определить как в километрах и астрономических единицах, так и в парсеках и световых годах.
Из формулы видно, что:
1пк = 206265а.е. ≈ 3,08.1013км
1св.год = 3.105км/с.365,25.24.3600с ≈ 9,46.1012км
тогда 1 пк ≈ 3,26 св.год
1кпк (килопарсек) = 103пк 1Мпк (мегапарсек) = 106пк
Параллакс даже самых близких звезд меньше 1",
то есть нет звезд к нам ближе 1 парсека.
Расстояние до ближайших к нам звезд:
Солнце 8,3 св.мин
Проксима Центавра 4,22 св.г
Толиман a-Центавра А 4,36 св.г
a-Центавра B 4,36 св.г
Звезда Бернарда 5,96 св.г
Вольф 359 7,78 св.г
Лаланд 21185 8,29 св.г
Сириус А 8,58 св.г
Сириус B 8,58 св.г
Лейтен 726-8 A 8,72 св.г
Лейтен 726-8 В 8,72 св.г
Росс 154 9,68 св.г
Росс 248 10,32 св.г

Определение параллаксов КА
Астрономический спутник «Гиппарх» (HIPPARCOS, ЕКА), запуск 8.08.1989г. На борту имел 29 см рефлектор с фокусным расстоянием 140 см. КА работая на орбите 37 месяцев. Для обзора всего неба аппарат вращался вокруг своей оси с периодом 2h 05m , а ось вращения имела прецессионное движение с периодом 57 суток и амплитудой 43°. До 1993г с точностью до 0,001" определил параллаксы 118 218 звезд до 12,4m, находящихся от нас на расстоянии до 1000 пк.
По результатам его работы напечатан в июле 1997 году каталог Hipparcos (Перриман и др., 1997) являющимся одним из наиболее точных [на уровне 1 mas (milli arc second)], массовых каталогов положений, собственных движений и параллаксов 118 218 звезд. Кроме того составлен каталог Tycho, содержащий уже 1 058 332 звезд, с точностью измерения тех же параметров до 25 mas.
Gaia — космический телескоп Европейского космического агентства, преемник проекта Hipparcos. Предположительно будет выведен на орбиту в 2011г. Главная задача телескопа — составить подробную карту распределения звёзд нашей Галактики.

Звездная величина - блеск
Гиппарх Родосский (190-125г, Др.Греция) в 134г до НЭ впервые ввел понятие звездной величины [magnitude - величина (лат), обозначается m]. Считая, что чем ярче звёзды, тем они имеют больший размер. Берёт Вегу (α Лиры) за 1m, а еле видимые за 6m.
К 125г до НЭ составил звёздный каталог из 1008 звёзд 48 созвездий.
Невооруженным глазом на небе можно насчитать около 6000 звезд.
С помощью телескопов – миллиарды звезд.
В 1603г Иоганн БАЙЕР (1572-1625, Германия) впервые обозначает звезды буквами греческого алфавита в порядке убывания их блеска.
Позже установили, что звездная величина характеризуется не размерами, а БЛЕСКОМ (яркость) - освещенность, создаваемая звездой на Земле. Шкалу Гиппарха сохранили.
Причем выяснилось, что
звезды 1m в 100 раз ярче звезды 6m.
Обозначив X - разность в блеске на одну звездную величину, тогда X6-1=100 → X5=100,
отсюда lgX=0,4, или X=2,512.