Метод «програшних зірок» дозволить вам точно розрахувати відстань до далеких зірок

Дві зірки з однаковими спектрами, з відомою дистанцією до одного з них

Астрономіри з університету Кембриджа поєднуються з новим, більш точним способом вимірювати відстані до далеких зірок з використанням двох зірок. Відмінність в яскравості двох зірок з однаковим спектром, одна з яких досить близько до нас, дозволяє точно вимірювати різницю на відстані до них.

Вимірювання відстані об'єктів у Всесвіті є ключовим завданням астрономії. Без цього неможливо вивести будь-які наукові висновки про розмір об'єктів і їх властивості. Кожен новий точний вимір відстані є ще одним кроком у дослідженні Всесвіту.

Кращий спосіб виміряти відстань до віддалених об'єктів використовує паралакси, або видиме зміщення селестенціального тіла при куті зміни вигляду. Для цього потрібно виміряти два кути з різних місць спостереження (більша основа, відстань між двома місцями спостереження - краще) і простими тригонометричними підрахунками розрахувати висоту отриманого трикутника.

Найбільша доступна база - діаметр орбіти Землі, тому вимірюється зміщення зірок називається щорічним паралаксом. Перші спроби виміряти столярні паралакси, щоб перевірити теорію Коперника про обертання Землі навколо Сонця був виготовлений Тіхо Браг у 16 столітті, але потім він просто не мав достатньо точних інструментів - тому що паралаксон зірок не перевищує 1 дугу другий.

Перша людина, яка точно вимірювала паралакс зірки, була в 1837 році Василя Яковлевича (на той час директор Дорпатської обсерваторії, а пізніше Пулоковська). Він вимірював паралак Вегаса і знайшов його, щоб бути 0,12 дугою.



З тих пір інструменти безперервно покращилися, і до недавнього часу найкращий інструмент для вимірювання паралаксу був супутник Hipparcos (акронім для високоточних параллакс Збір супутника). У 1989 році було зібрано дані про більш ніж мільйон зірок за 37 місяців. Це був перший і єдиний завершений проект космічної астрометрії. Успіх програми дозволило збільшити точність астрометричних вимірювань за наказом величини.

Але навіть цей чудовий пристрій був придатний для вимірювання відстані до зірок, не більше ніж 1,600 світлових років від нас. Ось близько 100 000 зірок нашої галактики. Для всіх інших кутів вимірюються занадто малими.

Нещодавно запустили супутник Gaia для вимірювання дистанцій до 30 000 світлових років, що впливають на мільярди зірок в молочному Шляхі — близько 1% всіх зірок в галактикі.

Добре, відстань до надзвичайно віддалених зірок необхідно виміряти непрямо - від температури, хімічного складу, спектрограми і даних про еволюцію зірок, яскравість зірки розраховується, а в порівнянні з видимою яскравістю. Але цей метод має помилку до 30%.

Астрономіри з Кембриджа придумали досить просте рішення. Ми повинні знайти дві зірки з однаковими спектрами, один з яких буде досить близько до нас, що ми можемо точно виміряти його відстань через паралак. Далі різниця в видимій яскравості двох зірок буде безпосередньо відображати різницю в дистанціях до них. Похибка методу не більше 8% при тестуванні за допомогою вимірювання паралаксу, а не збільшення відстані.



«Це дивно проста ідея, тому просто, що це дивно, що ніхто не думав про це, перш ніж, – каже доктор Павло Джофре Пфіль, який під керівництвом проекту. Подалі від зірки, занурення його в небі, і якщо два зірки мають однаковий спектр, то ми можемо використовувати різницю в яскравості для розрахунку відстані.

Від усього спектра зірок, який вимірюється на 280,000 точок, вибрані 400 ліній, які найбільш точно описують властивості зірки. Ця лінія може бути озброєна існуючим каталогом зірок, відстань якого вимірюється, пошук віддалених зірок з ідентичними спектрами і поповнювати каталог дистанцій. Цей метод стане потужним доповненням до роботи, здійснених проектом Gaia.

Джерело: geektimes.ru/post/261944/