Тест по астрономии: Годичный параллакс и расстояния до звёзд (Что такое …)

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Вы едете в поезде и смотрите в окно… Мелькают столбы, стоящие вдоль рельсов. Медленнее убегают назад постройки, расположенные в нескольких десятках метров от железнодорожного полотна. И уже совсем медленно, нехотя отстают от поезда домики, рощи, которые вы видите вдали, где‑то у горизонта…

• 

  Рис. 1. Для пассажира направление на телеграфный столб изменяется быстрее, чем на дерево, стоящее вдали.

• 

  Рис. 2. Годичный параллакс.

• Рис. 3. Суточный параллакс.

Почему это так происходит? На этот вопрос дает ответ рис. 1. В то время как направление на телеграфный столб при перемещении наблюдателя из первого положения во второе изменяется на большой угол P₁ направление на удаленное дерево изменится на значительно меньший угол P₂. Скорость изменения направления на предмет при движении наблюдателя тем меньше, чем дальше от наблюдателя находится предмет. А из этого следует, что величиной углового смещения предмета, которое называют параллактическим смещением или просто параллаксом, можно характеризовать расстояние до предмета, что широко используется в астрономии.

Разумеется, обнаружить параллактическое смещение звезды, двигаясь по земной поверхности, нельзя: звезды слишком далеки, и параллаксы при таких перемещениях находятся далеко за пределами возможности их измерения. Но если попытаться измерить параллактические смещения звезд при перемещении Земли из одной точки орбиты в противоположную (т. е. повторить наблюдения с интервалом в полгода, рис. 2), то вполне можно рассчитывать на успех. Во всяком случае таким путем измерены параллаксы нескольких тысяч ближайших к нам звезд.

Параллактические смещения, измеренные с использованием годичного движения Земли по орбите, называют годичными параллаксами. Годичный параллакс звезды — это угол (π), на который изменится направление на звезду, если воображаемый наблюдатель переместится из центра Солнечной системы на земную орбиту (точнее — на среднее расстояние Земли от Солнца) в направлении, перпендикулярном направлению на звезду. Легко понять из рис. 2, что годичный параллакс можно определить и как угол, под которым со звезды видна большая полуось земной орбиты, расположенная перпендикулярно лучу зрения.

G

С годичным параллаксом связана и основная единица длины, принятая в астрономии для измерения расстояний между звездами и галактиками, — парсек (см. Единицы расстояний). Параллаксы некоторых ближайших звезд приведены в таблице.

Звезда	Параллакс	Расстояние, пс
Проксима Центавра	0,762″	1,31
α Центавра	0,751″	1,33
Сириус	0,375″	2,66
Процион	0,288″	3,48

Для более близких небесных тел — Солнца, Луны, планет, комет и других тел Солнечной системы — параллактическое смещение можно обнаружить и при перемещении наблюдателя в пространстве вследствие суточного вращения Земли (рис. 3). В этом случае параллакс вычисляют для воображаемого наблюдателя, перемещаемого из центра Земли в точку экватора, в которой светило находится на горизонте. Для определения расстояния до светила вычисляют угол, под которым виден со светила экваториальный радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения. Такой параллакс называют суточным горизонтальным экваториальным параллаксом или просто суточным параллаксом. Суточный параллакс Солнца на среднем расстоянии от Земли равен 8,794″; средний суточный параллакс Луны равен 3422,6″, или 57,04′.

Как уже говорилось, годичные параллаксы непосредственным измерением параллактического смещения (так называемые тригонометрические параллаксы) можно определить только у ближайших звезд, расположенных не далее нескольких сотен парсек.

Однако изучение звезд, для которых тригонометрические параллаксы были измерены, позволило обнаружить статистическую зависимость между видом спектра звезды (её спектральным классом) и абсолютной звездной величиной (см. «Спектр—светимость» диаграмма). Распространив эту зависимость также и на звезды, для которых тригонометрический параллакс неизвестен, получили возможность по виду спектра оценивать абсолютные звездные величины звезд, а затем, сравнивая их с видимыми звездными величинами, астрономы стали оценивать и расстояния до звезд (параллаксы). Параллаксы, определенные таким методом, называются спектральными параллаксами (см. Спектральная классификация звезд).

Существует еще один метод определения расстояний (и параллаксов) до звезд, а также звездных скоплений и галактик — по переменным звездам типа цефеид (этот метод описан в статье Цефеиды) ; такие параллаксы иногда называют цефеидными параллаксами.

Категория: –>–> –>–>Содержание–> –> –>

• На главную
• Фразеологизмы и крылатые слова
• Афоризмы и цитаты, пословицы и поговорки
• БОЛЬШАЯ почемучка
• Интересное обо всем
• Правовой ликбез

–> –> –> –> –> –> –> –> –> –> –> –>–>Форма входа–> –> –> –>–>Население–> –> Вступайте в нашу группу Вконтакте! 🙂–> –>–>Меню–> –> –>

• Играть! Интересные игры!
• Интересные сайты
• Психологические тесты
• Заработок в Интернете
• Карта сайта
• Страница поиска
• Бинарные опционы: прибыльная торговая стратегия

–> –> –> –> –> –>–>ПОИСК–> –> –> –> –> –> –> –>–>Опросник–> –> –> –>

При выполнении работ используем таблицу «Основные сведения о наиболее ярких звездах, видимых в России»  из учебника «Астрономия» под редакцией Е.П.Левитана.

Практическая работа № 1

Тема работы: определение расстояний до звезд, годичный параллакс.

Задание: Вычислить годичный параллакс звезды, используя расстояние до звезды, указанное в таблице. Результат оформить в виде таблицы:

Название звезды	Расстояние до звезды r
св.год	пк
1. Альдебаран	68	68/3,26 = 20,86	1/20,86 = 0,05″

Методические указания: сначала выполняем перевод единиц 1пк = 3,26 св.года.

Работу можно выполнять по вариантам:1 вариант выполняет задания для звезд Альдебаран, Альтаир, Антарес, Арктур, Бетельгейзе, Вега, Денеб, Капелла, а 2 вариант для звезд Кастор, Поллукс, Полярная, Процион, Регул, Ригель, Сириус, Спика.

Практическая работа № 2

Тема работы: физические характеристики звезд.

Задание: Вычислить абсолютную звездную величину звезды. Используем результаты  практической работы № 1.Результат оформить в виде таблицы, расположив светила в ней по мере возрастания их абсолютной звездной величины.

Название звезды	Звездная величина
видимая	абсолютная
1.Альдебаран	1,06	М = 1,06 + 5 – 5lg20,86

Методические указания: при решении используем формулу абсолютной звездной величины М = m + 5 – 5 lgr. Можно пользоваться таблицами десятичных логарифмов и калькуляторами.

Практическая работа № 3

Тема работы: определение массы, объема и плотности звезды.

Задание: Вычислить массу, объем и плотность звезды. Результат оформить в виде таблицы.

Название звезды	масса	радиус	объем	плотность
M?	кг	R?	м	м?	кг/м?
Альдебаран	5	5 · 2 · 10??	45	45 · 6,95 · 108	…	…

Методические указания:

а) в таблице учебника масса звезды указана в массах Солнца  (М? = 2 · 10?? кг), массу звезды необходимо вычислить в кг. б) объем звезды  вычисляем по формуле объема шара (V = 4/3 ?R?). Радиус звезды указан в радиусах Солнца (R = 6,95 · 10⁸ м), переводим его в метры. в) плотность звезды оцениваем по формуле ? = m / V.

Практическая работа № 4

Тема работы: диаграмма «Спектр – светимость».

Задание: перенести в тетрадь диаграмму «спектр – светимость» по осям которой указаны температура звезд, светимость и абсолютная звездная величина. Используя таблицу «основные сведения о наиболее ярких звездах, видимых в России» и таблицу из практической работы № 2, расположите звезды на диаграмме и определите , к какой группе они принадлежат (белые карлики, главная последовательность, гиганты, сверхгиганты). Звезды можно изображать цветными точками в соответствии со спектральным классом звезды.

25.05.2013

Астрономия > Звездный параллакс

Параллакс – изменение координат звезды из-за вращения земного наблюдателя вокруг Солнца. Изучите годичный параллакс звезд, определение, чему равен, эффект.

Давайте выведем определение для параллакса. Годичный параллакс звезд – разница в позиции (на линии наблюдения) объекта, когда за ним наблюдают из разных положений. Когда нам кажется, что звезда сместилась (не путайте с реальным движением) при наблюдении с двух разных мест на земной орбите, то ощущаем действие звездного параллакса. Если же нет, то эффект параллакса равен нулю.

Максимально удаленные земные местоположения занимают 2 а. е., то есть охватывают ровно полгода. Если обратимся к геометрии, то поймем, что дистанция к объекту – это вытянутость базовой линий (угловая разница с двух наблюдаемых позиций). Так как углы параллакса малы (меньше угловой секунды), то тангенс угла совпадает с углом. Это выдвигает единицу расстояния – парсек.

Среди ученых велась настоящая борьба за право первенства в измерении первого звездного параллакса в 1830-х гг. (не включая Солнце). В 1838 году это удалось Фридриху Бесселлу, который раздобыл параллакс для 61 Лебедя (0.314 угловых секунд).

Сейчас наиболее точные параллаксы получены для 100000 объектов от миссии Hipparcos (1989-1993). Это не только дань древнему ученому Гиппарху, но и аббревиатура – высокочастотный спутник для сбора параллаксов.

Время по Гринвичу Эклиптика Эфемерида Астролябия

Общие вопросы о Астрономии

Задачи по астрономии

Тема: Годичный параллакс.

Задача 1

Планетарная туманность в созвездии Лиры имеет угловой диаметр 83″ и находится на расстоянии 660 пк. Каковы линейные размеры туманности в астрономических единицах?

Решение: Указанные в условии параметры связаны между собой простым соотношением:

1 пк = 206265 а.е., соответственно:

Задача 2

Параллакс звезды Процион 0,28″. Расстояние до звезды Бетельгейзе 652 св. года. Какая из этих звезд и во сколько раз находится дальше от нас?

Решение: Параллакс и расстояние связаны простым соотношением:

₂ к D₁ и получаем, что Бетельгейзе примерно в 56 раз дальше Проциона.

Задача 3

Во сколько раз изменился угловой диаметр Венеры, наблюдаемой с Земли, в результате того, что планета перешла с минимального расстояния на максимальное? Орбиту Венеры считать окуржностью радиусом 0,7 а.е.

Решение: Находим угловой диаметр Венеры для минимального и максимального расстояний в астрономических единицах и далее их простое отношение:

Задача 4

Какого углового размера будет видеть нашу Галактику (диаметр которой составляет 3 · 10⁴ пк) наблюдатель, находящийся в галактике M 31 (туманность Андромеды) на расстоянии 6 · 10⁵ пк?

Решение:

Задача 5

Разрешающая способность невооруженного глаза 2′. Объекты какого размера может различить космонавт на поверхности Луны, пролетая над ней на высоте 75 км?

Решение: Задача решается аналогично первой и четвертой:

Задача 6

Во сколько раз Солнце больше Луны, если их угловые диаметры одинаковы, а горизонтальные параллаксы соответственно равны 8,8″ и 57′?

Решение: Это классическая задача на определение размера светил по их параллаксу. Формула связи параллакса светила и его линейных и угловых размеров неоднократно попадалась выше. В результате сокращения повторяющейся части получим: