science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe wordt Parallax gebruikt om de afstanden tot sterren te meten?

In de astronomie is parallax de schijnbare beweging van nabijgelegen sterren tegen hun achtergrond veroorzaakt door de reis van de aarde rond de zon. Omdat dichterbij bewegende sterren meer lijken te bewegen dan verafgelegen sterren, stelt de hoeveelheid schijnbare beweging astronomen in staat om hun afstanden te bepalen door de verandering in de waarnemingshoek te meten, zoals deze van de aarde verschijnt.

De schijnbeweging en de verandering in de hoeken zijn zo klein dat ze met het blote oog niet waarneembaar zijn. In feite werd de eerste stellaire parallax pas in 1838 gemeten door de Duitse astronoom Friedrich Bessel. Het toepassen van de tangentiële trigonometrische functie op de gemeten parallaxhoek en de afstand die de aarde rond de zon aflegt, geeft de afstand tot de betreffende ster.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De beweging van de aarde rond de zon produceert een schijnbare beweging in nabije sterren, wat resulteert in een kleine verandering in de waarnemingshoek van de ster van de aarde. Astronomen kunnen deze hoek meten en de afstand tot de corresponderende ster berekenen met behulp van de tangens trigonometrische functie.

Hoe Parallax werkt

De aarde beweegt zich rond de zon op een jaarlijkse cyclus met de afstand tot de aarde naar de zon als een astronomische eenheid (AU). Dit betekent dat twee waarnemingen van een ster zes maanden na elkaar plaatsvinden vanaf twee punten die twee AU van elkaar verwijderd zijn terwijl de aarde van het ene eind van zijn baan naar het andere reist.

De waarnemingshoek van een ster verandert enigszins gedurende de zes maanden waarin de ster lijkt te bewegen tegen zijn achtergrond. Hoe kleiner de hoek, hoe minder de ster lijkt te bewegen en hoe verder hij weg is. Het meten van de hoek en het toepassen van de tangens op de driehoek gevormd door de aarde, de zon en de ster geeft de afstand tot de ster.

Berekenen van parallax

Een astronoom kan een hoek van 2 boog meten seconden voor de ster die hij waarneemt en hij wil de afstand tot de ster berekenen. Parallax is zo klein dat het wordt gemeten in boogseconden, gelijk aan één-zestigste van één boogminuut, wat weer een zestigste rotatie is.

De astronoom weet ook dat de aarde heeft 2 AE verplaatst tussen waarnemingen. Met andere woorden, de rechthoekige driehoek gevormd door de aarde, de zon en de ster heeft een lengte van 1 AE voor de zijde tussen de aarde en de zon, terwijl de hoek van de ster binnen de rechthoekige driehoek, is de helft van de gemeten hoek of 1 boogseconde. Vervolgens is de afstand tot de ster gelijk aan 1 AU gedeeld door de tangens van 1 boogseconden of 206.265 AU.

Om het gemakkelijker te maken om de eenheden van parallaxmeting te hanteren, wordt de parsec gedefinieerd als de afstand tot een ster die een parallaxhoek heeft van 1 boogseconden, of 206.265 AU. Om een ​​idee te geven van de afstanden die ermee gemoeid zijn, is één AU ongeveer 93 miljoen mijl, één parsec is ongeveer 3,3 lichtjaar, en een licht jaar is ongeveer 6 biljoen mijl. De dichtstbijzijnde sterren zijn enkele lichtjaren verwijderd.

Hoe meet je de Parallax-hoek

Dankzij de toenemende nauwkeurigheid van telescopen kunnen astronomen kleinere en kleinere parallax-hoeken meten en de afstanden tot sterren verder nauwkeurig berekenen en verder weg. Om een ​​parallaxhoek te meten, moet een astronoom de waarnemingshoeken van een ster met een tussenpoos van zes maanden registreren.

De astronoom kiest een stationair doelwit dicht bij de betreffende ster, meestal een ver verwijderd melkwegstelsel dat niet beweegt. Hij concentreert zich op de melkweg en vervolgens de ster, waarbij hij de waarnemingshoek tussen hen meet. Zes maanden later herhaalt hij het proces en neemt de nieuwe invalshoek op. Het verschil in de waarnemingshoeken is de parallaxhoek. De astronoom kan nu de afstand tot de ster berekenen.