ستحسب طريقة "النجوم التوأم" بدقة المسافة إلى النجوم البعيدة

نجمان لهما نفس الأطياف ، بمسافة معروفة لأحدهما ،

وقد توصل علماء الفلك من جامعة كامبريدج إلى طريقة جديدة وأكثر دقة لقياس المسافات إلى النجوم البعيدة باستخدام النجوم التوأم. إن الفرق في سطوع نجمين بنفس الطيف ، أحدهما قريب بما فيه الكفاية لنا ، يسمح لنا بقياس الفرق بدقة في المسافات بينهما.

قياس المسافة إلى الأشياء في الكون هي مهمة رئيسية لعلم الفلك. بدون هذا ، من المستحيل استخلاص أي استنتاجات علمية حول حجم الأشياء وخصائصها. كل قياس جديد دقيق للمسافة هو خطوة أخرى في استكشاف الكون.

أفضل طريقة لقياس المسافة إلى الأجسام البعيدة هي استخدام المنظر ، أو الإزاحة الواضحة للجسم السماوي عندما تتغير زاوية العرض. للقيام بذلك ، تحتاج إلى قياس زاويتين من أماكن مختلفة للملاحظة (كلما كانت القاعدة أكبر ، والمسافة بين المكانين للملاحظة - كان ذلك أفضل) ومن خلال الحسابات المثلثية البسيطة لحساب ارتفاع المثلث الناتج.

أكبر قاعدة متاحة لنا هي قطر مدار الأرض ، لذلك يسمى الإزاحة المقاسة للنجوم المنظر السنوي. المحاولة الأولى لقياس اختلاف المنظر النجمي لاختبار نظرية كوبرنيكوس حول دوران الأرض حول الشمس قام بها تايكو براهي في القرن السادس عشر ، ولكن بعد ذلك لم يكن لديه أدوات دقيقة كافية - لأن اختلاف النجوم لا يتجاوز 1 ثانية قوسية.

كان أول شخص قادر على قياس اختلاف المنظر الدقيق للنجم في عام 1837 فاسيلي ياكوفليفيتش ستروف (في ذلك الوقت مدير مرصد ديربت ، وفي وقت لاحق بولكوفو). قام بقياس اختلاف فيجا ووجدها 0.12 ثانية قوسية.



منذ ذلك الحين ، تم تحسين الأدوات باستمرار ، وحتى وقت قريب ، كانت أفضل أداة لقياس اختلاف المنظر هي القمر الصناعي Hipparcos (اختصار لـ High Precision Parallax Collecting Satellite - "قمر صناعي عالي الدقة لجمع اختلاف المنظر"). تم إطلاقه في عام 1989 ولمدة 37 شهرًا من العمل جمع معلومات حول أكثر من مليون نجم. كان المشروع الفلكي الأول والوحيد الذي أنهى عمله. جعل نجاح البرنامج من الممكن زيادة دقة القياسات الفلكية بأمر من الحجم.

لكن هذا الجهاز الرائع كان مناسبًا فقط لقياس المسافات إلى النجوم البعيدة عنا ما لا يزيد عن 1600 سنة ضوئية. في مجرتنا ، هذا هو ما يقرب من 100000 نجم. بالنسبة لجميع الآخرين ، تكون الزوايا المقيسة صغيرة جدًا. تم تحسين القمر الصناعي Gaia الذي تم

إطلاقه مؤخرًا ، وسيقيس المسافات التي تصل إلى 30.000 سنة ضوئية ، مما سيؤثر على مليار نجم من مجرة ​​درب التبانة - حوالي 1٪ من جميع النجوم في المجرة.

حسنًا ، يجب قياس المسافة إلى النجوم البعيدة للغاية بشكل غير مباشر - من درجة الحرارة ، والتركيب الكيميائي ، وبيانات التحليل الطيفي والبيانات المتعلقة بتطور النجوم ، ويتم حساب سطوع النجم ، ومقارنته بالسطوع المرئي. لكن هذه الطريقة بها خطأ يصل إلى 30٪.

توصل علماء الفلك في كامبريدج إلى حل بسيط إلى حد ما. نحن بحاجة إلى العثور على نجمتين ذات أطياف متطابقة ، أحدهما سيكون قريبًا بما يكفي لنا حتى نتمكن من قياس المسافة إليه بدقة من خلال اختلاف المنظر. ثم الفرق في السطوع الظاهر لهذين النجمين سيعكس بشكل مباشر الفرق في المسافات بينهما. لا يزيد خطأ الطريقة عن 8 ٪ ، إذا تم اختبارها باستخدام قياس المنظر ، ولا تزداد مع زيادة المسافة.



تقول الدكتورة باولا جوفر ففيل ، مديرة المشروع: "هذه فكرة بسيطة للغاية - بسيطة لدرجة أنها غريبة لم يفكر فيها أحد من قبل". "كلما كان النجم أبعد ، كلما كان باهتًا في السماء ، وإذا كان للنجمين طيف متماثل ، فيمكننا استخدام فرق السطوع لحساب المسافات".

من الطيف الكامل للنجوم ، والذي يقاس بـ 280.000 نقطة ، يتم اختيار 400 خطًا يصف خصائص النجم بدقة أكبر. يمكنك اتباع هذا الخط ، مسلحًا بكتالوج النجوم الموجود ، والمسافة التي يتم قياسها ، للبحث عن النجوم البعيدة ذات أطياف متطابقة ، وتجديد كتالوج المسافات. ستكون هذه الطريقة مكملة قوية للعمل المنجز كجزء من مشروع Gaia.

Source: https://habr.com/ru/post/ar383777/