Nastco/iStock/GettyImages

Stellaire parallax begrijpen

In de astronomie verwijst parallax naar de schijnbare verschuiving van een nabijgelegen ster tegen de verre achtergrond terwijl de aarde om de zon draait. Omdat de verschuiving groter is voor sterren die dichterbij staan, weerspiegelt de gemeten hoek direct de afstand van de ster.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Door een ster vanaf weerszijden van de baan van de aarde te observeren, kunnen astronomen een kleine hoekverschuiving vastleggen. De verschuiving, gemeten in boogseconden, kan worden omgezet in afstand met behulp van eenvoudige trigonometrie.

Hoe de meting werkt

Terwijl de aarde rond de zon beweegt, verandert haar positie met grofweg 2 astronomische eenheden (AU) over een interval van zes maanden. Wanneer een ster aan het begin en het einde van dit interval wordt waargenomen, verschuift zijn schijnbare positie enigszins. Hoe kleiner de verschuiving, hoe verder de ster.

De rechthoekige driehoek gevormd door de aarde, de zon en de ster heeft één been van 1AU. De parallaxhoek (p) is de helft van de waargenomen verschuiving. De afstand van de ster (d) volgt uit de relatie d=1AU/tanp.

Illustratieve berekening

Stel dat een astronoom een parallax van 2 boogseconden registreert voor een doelster. De halve hoek is 1 boogseconde. Als je dit in de formule invoegt, krijg je:

d = 1 AU / tan(1″) ≈ 206,265 AU.

Per definitie is een parsec de afstand tot een ster waarvan de parallax 1 boogseconde bedraagt:ongeveer 206.265 AU, oftewel 3,3 lichtjaar. Eén AU is grofweg 153 miljoen kilometer, terwijl een lichtjaar ongeveer 6 biljoen kilometer bedraagt.

De parallaxhoek meten

Moderne telescopen kunnen hoeken detecteren die veel kleiner zijn dan een enkele boogseconde, waardoor afstanden kunnen worden gemeten voor sterren op duizenden lichtjaren afstand. Het proces omvat:

1. Het selecteren van een vast, ver verwijderd achtergrondobject (vaak een sterrenstelsel) dat als referentiepunt dient.
2. Het meten van de hoekafstand tussen de ster en de referentie op een bepaald punt in de baan van de aarde.
3. De meting zes maanden later herhalen vanaf de andere kant van de baan.
4. Het verschil berekenen tussen de twee hoeken, dat wil zeggen de parallaxhoek.
5. De raaklijnformule gebruiken om de hoek om te zetten in een afstand.

Elke opeenvolgende verbetering van de telescoopprecisie vergroot het bereik van sterren waarvan de afstanden in kaart kunnen worden gebracht, en vormt de ruggengraat van de kosmische afstandsladder.