Лестница космических расстояний
Лестница космических расстояний (также известная как шкала внегалактических расстояний ) представляет собой последовательность методов, с помощью которых астрономы определяют расстояния до небесных объектов. Реальное прямое измерение расстояния до астрономического объекта возможно только для тех объектов, которые находятся «достаточно близко» (в пределах примерно тысячи парсеков ) от Земли. Все методы определения расстояний до более удаленных объектов основаны на различных измеренных корреляциях между методами, которые работают на близких расстояниях, и методами, которые работают на больших расстояниях. Несколько методов основаны на стандартной свече , которая представляет собой астрономический объект с известной светимостью ..
Аналогия с лестницей возникает из-за того, что ни один метод не может измерять расстояния во всех диапазонах, встречающихся в астрономии. Вместо этого можно использовать один метод для измерения близких расстояний, второй — для измерения близких и промежуточных расстояний и так далее. Каждая ступень лестницы предоставляет информацию, которую можно использовать для определения расстояний на следующей более высокой ступени.
В основе лестницы лежат фундаментальные измерения расстояний, в которых расстояния определяются напрямую, без каких-либо физических предположений о природе рассматриваемого объекта. Точное измерение положения звезд является частью дисциплины астрометрии .
Прямые измерения расстояния основаны на астрономической единице (AU), которая определяется как среднее расстояние между Землей и Солнцем .Законы Кеплера обеспечивают точное соотношение размеров орбит объектов, обращающихся вокруг Солнца, но не обеспечивают измерения общего масштаба системы орбит. Радар используется для измерения расстояния между орбитами Земли и второго тела. Из этого измерения и отношения двух размеров орбиты рассчитывается размер орбиты Земли. Орбита Земли известна с абсолютной точностью в несколько метров и относительной точностью в несколько стомиллиардных долей.1 × 10-11 ) .
Исторически сложилось так, что наблюдения за прохождением Венеры имели решающее значение для определения АС; в первой половине 20 века большое значение имели и наблюдения за астероидами . В настоящее время орбита Земли определяется с высокой точностью с помощью радиолокационных измерений расстояний до Венеры и других близлежащих планет и астероидов [2] , а также путем отслеживания межпланетных космических аппаратов на их орбитах вокруг Солнца через Солнечную систему .
Наиболее важные фундаментальные измерения расстояний исходят из тригонометрического параллакса . По мере того, как Земля вращается вокруг Солнца, положение ближайших звезд будет немного смещаться на более далеком фоне. Эти сдвиги представляют собой углы в равнобедренном треугольнике , где 2 а.е. (расстояние между крайними положениями орбиты Земли вокруг Солнца) составляют основание треугольника, а расстояние до звезды представляет собой длинные стороны равной длины. Величина смещения довольно мала и составляет 1 угловую секунду для объекта, находящегося на расстоянии 1 парсека (3,26 световых года от Земли).) ближайших звезд, а затем уменьшается по угловой величине по мере увеличения расстояния. Астрономы обычно выражают расстояния в парсеках (угловых секундах параллакса); световых лет используются в популярных СМИ.
- Светло-зеленые прямоугольники: метод, применимый к галактикам со звездообразованием .
- Светло-голубые прямоугольники: метод, применимый к галактикам населения II .
- Светло-фиолетовые коробки: техника геометрического расстояния.
- Светло-красный ящик: метод функции светимости планетарной туманности применим ко всем популяциям сверхскопления Девы .
- Сплошные черные линии: Хорошо откалиброванная ступенька лестницы.
- Черные пунктирные линии: неопределенный шаг калибровочной лестницы.
