Potremmo misurare la parallasse delle stelle basandoci solo sulle dimensioni della Terra?

Immagina due grandi osservatori di superficie, forse il "più settentrionale" e il "più meridionale" del genere (idealmente su una longitudine simile).

Per le stelle vicine, potrebbero scattare una foto contemporaneamente e ottenere una misurazione della distanza rispetto a quella stella, basandosi sulle dimensioni della Terra come linea di base?

(Apprezzo che uno degli ambiti abbia bisogno solo di attendere alcuni giorni, perché il loro punto di vista si sia spostato di una distanza di base molto più lunga!)

O quella distanza è troppo breve?

Qual è allora la linea di base minima che potremmo misurare in parallasse le stelle più vicine, con i nostri migliori telescopi attualmente? 100.000 km, un milione? Più lontano?

In linea di principio, non è impossibile.

La navicella spaziale Gaia, progettata principalmente per misurare posizioni stellari, è in grado di misurare parallassi fino a 10 kpc di distanza con un'incertezza del 20%. La sua linea di base è 2 UA; volte più grande del diametro della Terra. Pertanto, posizionare due Gaia su ciascun lato della Terra sarebbe in grado di misurare la parallasse delle stelle fino a una distanza di , il che significa che saresti quasi in grado di misurare la distanza della nostra stella vicina più vicina, Centauri, che si trova a 1,3 pc. Quindi avresti solo bisogno di migliorare un po 'il tuo Gaias.$2.3\times10^{4}$$10\,\mathrm{kpc} \,/\, 2.3\times10^{4} \simeq 0.4\,\mathrm{pc}$$\alpha$

Questo ignora le piccole complicazioni come l'atmosfera, ma se sei disposto a metterle fuori dall'atmosfera, potresti farlo. Certo, sarebbe una sorta di perdita di tempo, poiché conosciamo già le distanze dalle stelle più vicine, ma ehi, andiamo avanti.

Quello che stai descrivendo è un interferometro, e infatti abbiamo già un interferometro con un set-up come descrivi.

Se non ti capita di saperlo, un interferometro è un insieme di due o più telescopi, separati da una certa distanza, che lavorano in tandem per scattare un'immagine di un oggetto. Secondo i principi di base dell'ottica, la dimensione effettiva del telescopio non è regolata dalla dimensione totale e cumulativa dei due o più telescopi, ma dalla separazione fisica dei telescopi. Ciò significa che se hai un telescopio sul polo nord e un altro sul polo sud in modo tale che entrambi possano osservare lo stesso oggetto allo stesso tempo, allora quello che hai effettivamente è un telescopio la cui apertura ha le dimensioni della Terra!

Se conosci la tua ottica, saprai che una dimensione di apertura maggiore significa una migliore risoluzione. L'interferometro già esistente di dimensioni terrestri a cui ho accennato in precedenza sarebbe l' interferometro Very Long Baseline (VLBI). Questo telescopio può misurare con una risoluzione inferiore al millesimo di secondo!

Ecco un elenco di 70 pulsar a cui è stata misurata la parallasse, una buona parte delle quali è stata eseguita utilizzando il VLBI.

Alcune note:

1. Il concetto di interferometria è estremamente complesso e difficile da attuare nella pratica. A causa della fisica, più lunga è la lunghezza d'onda, più facile è avere sistemi interferometrici funzionanti. Come tale, la maggior parte degli interferometri come il VLBI, sono nel regime di microonde / radio. L' NPOI è l'unico interferometro ottico che conosco e che esiste solo perché è finanziato dall'esercito americano come necessità per i satelliti e la navigazione.

2. Tecnicamente, c'è molto di più che la breve introduzione concettuale che ho dato sopra, ma per essere sinceri, dovrai leggere un intero libro di testo per capire davvero il processo e anche per me un po 'sembra una magia.

3. Nella ricerca sul VLBI, potresti vedere riferimenti al VLBA. Questa è una raccolta correlata, ma distinta di telescopi. In effetti, il VLBA è il Very Long Baseline Array che comprende telescopi in tutto il mondo di proprietà e gestiti dagli Stati Uniti . Il VLBI include tuttavia tutti i telescopi all'interno del VLBA, ma include anche altri telescopi di proprietà e gestiti da altri paesi.