Як і в чому вимірюють відстані в космосі

Земні одиниці виміру відстані не підходять для вимірювання великих відстаней між небесними об'єктами, тому в астрономії використовують три інші основні одиниці виміру. Усередині Сонячної системи зазвичай користуються «астрономічної одиницею» (а. Е.), Що дорівнює середній відстані від Землі до Сонця -149 600 000 км. З цієї вимірювальної шкалою Марс знаходиться на відстані 1,52 астрономічної одиниці від Сонця. Для оцінки міжзоряних відстаней застосовують дві одиниці виміру: світловий рік і парсек.

Світловий рік дорівнює відстані, яку проходить світло за рік, переміщаючись, як відомо, зі швидкістю 300 000 км в секунду. Легко переконатися, що світловий рік дорівнює приблизно 9460 мільярдам кілометрів. Наприклад, найближча до Сонця зірка (Проксима Кентавра) розташована від нас на відстані приблизно 4,2 світлових роки. Професійні астрономи часто користуються замість світлового року парсек. Парсек визначається як таку відстань, з якого радіус земної орбіти видно під кутом в одну секунду дуги. Це дуже маленький кут: під таким кутом монета в одну копійку видно з відстані в три кілометри. Один парсек (пк) становить близько 3,26 світлового року, тобто приблизно 30 трильйонів кілометрів. Кратні одиниці виміру - кілопарсек (кпк), рівний 1000 парсеків, і мега-парсек (Мпк), рівний 1 мільйону парсеків, - використовують для оцінки відстаней до позагалактичних об'єктів. Галактика Андромеди знаходиться на відстані близько 2,2 мільйона світлових років, або 675 кілопарсек.

Як вимірюють астрономічні відстані?

Основним методом вимірювання астрономічних відстаней є метод річного паралакса. Це чисто геометричний метод, центральна ідея якого досить проста. Щодо близька зірка, яка спостерігається з різних місць космосу, візуально зміщується на тлі більш далеких зірок.

Для спостереження доцільно вибрати два максимально віддалених один від одного місця. Для цього можна використовувати звертання Землі навколо Сонця. Так як середня відстань Земля - ​​Сонце дорівнює 150 мільйонам кілометрів, два спостереження, проведені з інтервалом в 6 місяців, будуть здійснені з двох місць космосу, що знаходяться на відстані приблизно 300 мільйонів кілометрів, що становить діаметр земної орбіти. Вимірявши видимий кут зсуву зірки з двох різних місць, можна обчислити відстань до неї тригонометричними методами.

Таким чином, річний паралакс зірки - це малий кут (при зірці) в прямокутному трикутнику, гіпотенуза якого є відстань від Сонця до зірки, а малий катет - велика піввісь земної орбіти. Іншими словами, річний паралакс - це кут, під яким з точки, в якій знаходиться зірка, видно радіус земної орбіти. Концептуальна простота методу річного паралакса не означає таку ж простоту вимірювань, тому що кути вимірювання через великі відстані до зірок дуже малі. За допомогою методу річного паралакса можна виміряти відстані до зірок, що знаходяться не більше ніж в 100 світлових роках від Землі.