星までの距離を計算する


15

私はカール・セーガンからの講義を見ていました。彼は星までの距離を計算することについて話しました。このテーマについてもっと知りたいと思いました。

私の知る限り、逆二乗の法則と視差を使用できます。誰でもこれらを拡張できますか?特に、地球からプロキシマケンタウリまでの距離を測定するために私ができることに関して。


逆二乗の法則を使用するには、距離を最初に知る必要があります(標準のキャンドルとして知られているものを使用しない限り)。
アストロマックス

Proxima Centauriの場合は、視差を使用します。プロキシマケンタウリの位置(6か月先の「固定された」星に対する)を記録し、角距離と地球軌道の直径(約1億8,600万マイル)を使用して距離を見つけます。
バリーカーター

以下のコメントで概説したように、ここで受け入れられている答えは、天文学で星までの距離を決定する標準的な手法とはほとんど関係ありません。代わりに関連情報を見つけることができます。たとえば、このリファレンス:en.wikipedia.org/wiki/Spectroscopic_parallax
Alexey Bobrick

@barrycarterそれはほとんど簡単ですが、完全ではありません-以下を参照してください。
ロブジェフリーズ

回答:


10

現在受け入れられている答えは、プロキシマケンタウリのような星までの距離を見つけることに関係ありません。

視差の仕組みを次に示します。(おそらく)さらに遠くにある星のフィールドで星の位置を測定します。これを6か月ごとに2回行います。次に、星が背景の星に対して移動した角度を計算します。この角度は、太陽の周りの地球の軌道の直径に等しい底辺を持つ大きな三角形の一部を形成します。三角法により、地球から太陽までの距離の倍数として距離がわかります。[実際には、任意の時間間隔で多くの測定を実行し、それらをすべて組み合わせます。]

「視差角」は実際にはこの角度変位の半分であり、視差角が1秒の弧である場合、星は1パーセク離れていると言われます。1pcは1 AU / mです。視差が大きいほど、星は近くなります。tan(θ)=3.08×1016

ガイア衛星は現在、全天をマッピングしての精度と小さな視差を推定しますに秒角(目標輝度に応じて)億約星のために。 10 4105104

視差-http ://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/21c/earth_universe/earth_stars_galaxiesrev4.shtml

BBC「bitesizeウェブサイト」から取られた視差

現実には、太陽は銀河内での太陽に対する動きのために、星も空を横切って「適切な動き」をしているため、これよりも少し難しいです。これは、空の動きのこのコンポーネントを分離するために、3つ以上の測定を行う必要があることを意味します。プロキシマケンタウリの場合、適切な動きによる背景の星に対する動きは、視差よりも大きくなります。ただし、2つのコンポーネントは明確に表示および分離できます(以下を参照)。視差に対応するのは、下の図の曲線運動の振幅(半分)です。適切な動きは、背景の星に関する一定の線形トレンドです。

背景の星に対するプロキシマケンタウリの軌跡のHST画像。緑色の曲線は、今後数年間の背景フィールドに対する星の測定および予測された経路を示しています。

プロキシマケンタウリのHST画像

視差角が大きいため、視差測定は近くの星に最適です。遠方の星や視差測定のない星には、一連のテクニックがあります。孤立した星の場合、最も一般的なのは、その色から、またはできればその温度と重力を明らかにできるスペクトルから、星の種類を確定しようとすることです。これから、物体の絶対光度が何であるかを推定でき、観測された明るさから距離を計算できます。これは、測光視差または分光視差として知られています。


5

星のコレクションまでの距離を見つける1つの方法は、RRLyrae がたくさんいることを期待することです。RRLyraeは標準のろうそくであるため、逆二乗の法則を使用して距離を抽出できます。

rrlyraePeriod


5
RRLyraeがない場合はどうしますか?
FunctionR

1
RRLyraeがなく、視差を使用できる範囲を超えている場合はどうしますか?標準的なロウソクとして使用するために、他のタイプの変光星または超新星を期待しています。それを越えて私は完全に確信がない。局所的すぎるものは、その赤方偏移を距離に関連付けるために、予測可能な十分な方法で宇宙とともに膨張することはありません。私たちが見たいと思っている星はすべて、残念ながらローカルです(私たちの天の川銀河内;超新星を除く)。
アストロマックス

1
うーん-なぜ正しい答えがダウン投票されたのか分かりません。もっと一般的なテクニックがあると簡単に言うことができます。さらに良いことは、自分の答えを考え出すことです。
アストロマックス

2
@astromax、あなたの答えを落としてすみません、私は悪いことを意味しません。しかし、私はそれを強調します、それは質問に対する正しい答えではなく、ほとんど無関係です。標準的な手法は前に説明したとおりであり、視差は2番目に一般的な方法です。ここで話していることは、銀河や星団までの距離を決定するのにより適しています。
アレクセイボブリック

1
私は個人的に間違った答えのダウンボーティングを予約しています-不完全な、または必ずしも最良の答えではない関連する答えではありません。
アストロマックス

3

近いオブジェクトの場合、視差法は完全に機能します。より長い距離では、前述の標準キャンドルが使用されます。超新星タイプIaであるRR Lyraeの明るさは計算できるため、これらのオブジェクトから得られる光の量で距離を推定できます。さらに遠くのオブジェクトの場合、距離を計算するために赤方偏移法が使用されます。距離は、特定の周波数(鉄放出など)の特定のライン遷移が測定され、宇宙の膨張によって引き起こされる周波数のシフト(説明されている現象数学的に)オブジェクトの距離のヒントを提供します。

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.