Calcola la distanza dalle stelle

Stavo solo guardando una lezione di Carl Sagan. Parlava di capire la distanza dalle stelle; mi ha interessato a saperne di più sull'argomento.

Per quanto ne so, si possono usare la legge quadrata inversa e la parallasse. Qualcuno può espandersi su questi? In particolare per ciò che potrei fare per misurare la distanza dalla Terra a Proxima Centauri.

star distances

— FunctionR
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Per poter utilizzare la legge del quadrato inverso devi prima conoscere la distanza (a meno che tu non usi quella che è conosciuta come una candela standard).

— astromax,

Per Proxima Centauri, basta usare la parallasse. Registra la posizione di Proxima Centauri (contro le stelle "fisse" più distanti da essa) a 6 mesi di distanza e usa la distanza angolare e il diametro dell'orbita terrestre (circa 186 milioni di miglia) per trovare la distanza.

— Barrycarter il

Come ho sottolineato nei commenti qui sotto, la risposta accettata qui è appena rilevante per le tecniche standard di determinazione della distanza dalle stelle in astronomia. È possibile trovare informazioni pertinenti, ad esempio in questo riferimento: en.wikipedia.org/wiki/Spectroscopic_parallax

— Alexey Bobrick,

@barrycarter È quasi così semplice, ma non del tutto - vedi sotto.

— Rob Jeffries,

Risposte:

La risposta attualmente accettata non è rilevante per trovare la distanza da una stella come Proxima Centauri.

Ecco come funziona la parallasse. Misuri la posizione di una stella in un campo di stelle (presumibilmente) molto più lontano. Lo fai due volte, separato da 6 mesi. Quindi si calcola l'angolo che la stella ha spostato rispetto alle stelle di sfondo. Questo angolo fa parte di un grande triangolo, con una base uguale al diametro dell'orbita terrestre attorno al Sole. La trigonometria quindi ti dice qual è la distanza come multiplo della distanza dalla Terra al Sole. [In pratica, esegui molte misurazioni con qualsiasi separazione nel tempo e le combini tutte.]

L '"angolo di parallasse" è in realtà metà di questo spostamento angolare e si dice che una stella si trova a 1 parsec di distanza se l'angolo di parallasse è di 1 secondo di arco. Quindi 1pc è 1 AU / m. Più grande è la parallasse, più vicina è la stella. $\tan (\theta) = 3.08\times10^{16}$

Il satellite Gaia sta attualmente mappando l'intero cielo e stimerà piccoli parallassi con precisioni da a secondi d'arco (a seconda della luminosità del bersaglio) per circa un miliardo di stelle. $10^{-5}$ $10^{-4}$

Parallax - come illustrato su http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/21c/earth_universe/earth_stars_galaxiesrev4.shtml

Parallax, tratto dal "sito Web bitesize" della BBC

Ora, in realtà, è un po 'più difficile di questo perché le stelle hanno anche un "movimento corretto" attraverso il cielo a causa del loro movimento nella nostra Galassia rispetto al Sole. Ciò significa che devi fare più di due misurazioni per separare questo componente del movimento nel cielo. Nel caso di Proxima Centauri, il movimento contro le stelle di sfondo dovuto al movimento corretto è più grande della parallasse. Ma i due componenti possono essere chiaramente visti e separati (vedi sotto). È (metà) l'ampiezza del movimento curvo nella figura sotto che corrisponde alla parallasse. Il movimento corretto è solo la tendenza lineare costante rispetto alle stelle di sfondo.

Immagini HST del percorso di Proxima Centauri contro le stelle di sfondo. La curva verde mostra il percorso misurato e previsto della stella sullo sfondo del campo nei prossimi anni.

Immagini HST di Proxima Centauri

Le misurazioni della parallasse funzionano meglio per le stelle vicine, poiché l'angolo di parallasse è maggiore. Per le stelle più distanti o quelle senza misurazione della parallasse, esistono una serie di tecniche. Per le stelle isolate, il più comune è tentare di stabilire che tipo di stella sia, dal suo colore (i) o preferibilmente da uno spettro che può rivelare la sua temperatura e gravità. Da questo si può stimare quale sia la luminosità assoluta dell'oggetto e quindi dalla sua luminosità osservata si può calcolare la distanza. Questo è noto come parallasse fotometrica o parallasse spettroscopica .

— Rob Jeffries
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Un modo per trovare la distanza da una collezione di stelle è sperare in un RRLyrae nel gruppo. Poiché RRLyrae sono candele standard , è possibile utilizzare la legge quadrata inversa per estrarre la distanza.

rrlyraePeriod

— astromax
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Cosa fai se non c'è RRLyrae?

— Funzione

Cosa fai quando non hai RRLyrae e sei al di là della distanza può essere utilizzata la parallasse? Spero in qualche altro tipo di stella variabile o supernovae da usare come una candela standard, direi. Oltre a ciò non sono del tutto sicuro. Qualcosa di troppo locale non si espanderà con l'universo in modo abbastanza prevedibile per mettere in relazione il suo spostamento verso la distanza. Tutte le stelle che speriamo di vedere sono purtroppo locali (nella nostra galassia della Via Lattea; tranne che per le supernovae).

— astromax,

Hmm - non sono sicuro del perché una risposta corretta sia stata votata in negativo. Avresti potuto semplicemente dire che ci sono tecniche più comuni. Ciò che sarebbe stato ancora meglio è trovare una tua risposta.

— astromax,

@astromax, scusa per il voto negativo della tua risposta, non intendo nulla di male. Tuttavia, lo sottolineo, non è una risposta corretta alla domanda ed è quasi irrilevante. La tecnica standard è come ho sottolineato prima, e la parallasse è il secondo metodo più comune. Quello di cui stai parlando qui è più adatto per determinare le distanze da galassie e ammassi stellari.

— Alexey Bobrick,

Personalmente mi riservo il downvoting per risposte errate - risposte non pertinenti che sono incomplete o non necessariamente la migliore risposta.

— astromax,

Per oggetti vicini, il metodo di parallasse funziona perfettamente. Sebbene per distanze più elevate, vengono utilizzate le candele Standard, come menzionato prima. La luminosità di RR Lyrae, Supernovae tipo Ia, potrebbe essere calcolata, quindi, con la quantità di luce che otteniamo da questi oggetti, possiamo stimare la distanza. Per oggetti ancora più lontani, il metodo redshift viene utilizzato per calcolare la distanza, in cui viene misurata una determinata transizione di linea con una data frequenza (emissione di ferro ad esempio) e lo spostamento in frequenza, causato dall'espansione dell'universo (un fenomeno descritto matematicamente) ci dà un suggerimento per la distanza dell'oggetto.

— ospite
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