science >> Wetenschap >  >> Fysica

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

In de astronomie is parallax de schijnbare beweging van nabije sterren tegen hun achtergrond, veroorzaakt door de reis van de aarde rond de zon. Omdat sterren dichterbij lijken te bewegen dan verre sterren, stelt de hoeveelheid schijnbare beweging astronomen in staat hun afstanden te bepalen door de verandering in de observatiehoek te meten zoals deze op aarde verschijnt.

De schijnbare beweging en de verandering in hoek zijn zo klein dat ze met het blote oog niet waarneembaar zijn. De eerste stellaire parallax werd pas in 1838 gemeten door de Duitse astronoom Friedrich Bessel. Het toepassen van de raaklijngoniometrische functie op de gemeten parallaxhoek en de afstand die de aarde rond de zon aflegt, geeft de afstand tot de ster in kwestie.

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 observatiehoek van de ster vanaf de aarde. Astronomen kunnen deze hoek meten en de afstand tot de overeenkomstige ster berekenen met behulp van de raaklijngoniometrische functie.
Hoe Parallax werkt

De aarde beweegt rond de zon op een jaarlijkse cyclus met de afstand van de aarde tot de zon zijnde een astronomische eenheid (AU). Dit betekent dat twee observaties van een ster zes maanden uit elkaar plaatsvinden vanaf twee punten die twee AU uit elkaar liggen terwijl de aarde zich van het ene uiteinde van zijn baan naar het andere verplaatst.

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

Een astronoom kan een hoek van 2 boogseconden meten voor de ster die hij waarneemt en hij wil de afstand tot de ster berekenen. Parallax is zo klein, het wordt gemeten in seconden van de boog, gelijk aan een zestigste van een minuut boog, wat op zijn beurt een zestigste graad van rotatie is.

De astronoom weet ook dat de aarde heeft 2 AU verplaatst tussen observaties. Met andere woorden, de rechthoekige driehoek gevormd door de aarde, de zon en de ster heeft een lengte van 1 AU voor de zijde tussen de aarde en de zon, terwijl de hoek bij de ster, binnen de rechthoekige driehoek, is de helft van de gemeten hoek of 1 boogseconden. Dan is de afstand tot de ster gelijk aan 1 AU gedeeld door de raaklijn 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 dat heeft een parallaxhoek van 1 boogseconden, of 206.265 AU. Om een idee te geven van de betrokken afstanden, is één AU ongeveer 93 miljoen mijl, één parsec is ongeveer 3,3 lichtjaar en een lichtjaar is ongeveer 6 biljoen mijl. De dichtstbijzijnde sterren bevinden zich op enkele lichtjaren afstand.
Hoe de Parallax-hoek te meten

De toenemende nauwkeurigheid van telescopen stelt astronomen in staat kleinere en kleinere parallax-hoeken te meten en nauwkeurig de afstanden naar sterren verder en verder weg te berekenen . Om een parallaxhoek te meten, moet een astronoom de observatiehoeken van een ster zes maanden uit elkaar registreren.

De astronoom kiest een stationair doel dicht bij de ster in kwestie, meestal een verre melkweg die niet beweegt. Hij concentreert zich op de melkweg en vervolgens op de ster en meet de observatiehoek daartussen. Zes maanden later herhaalt hij het proces en legt hij de nieuwe invalshoek vast. Het verschil in de observatiehoeken is de parallaxhoek. De astronoom kan nu de afstand tot de ster berekenen.