Naszą pasją jest przestrzeń

Dokładna kalibracja skali odległości we Wszechświecie jest jednym z najważniejszych zagadnień współczesnej astronomii. Znajomość tego parametru pozwala nam wnioskować jak dany obiekt wygląda w rzeczywistości, jaką ma jasność, rozmiary itp.
Odległości do galaktyk są szczególnie pożądane przez kosmologów, gdyż jednym z najważniejszych praw Kosmologii jest tzw. prawo Hubble`a, według którego odleglejsze galaktyki szybciej się od nas oddalają. Stała łącząca prędkość ucieczki galaktyki z jej odległością nazywana jest stałą Hubble`a, której wartość znana jest obecnie z dokładnością sięgającą 10%. Do jej wyznaczenia konieczna jest znajomość prędkości galaktyki i jej odległości i o ile prędkość galaktyki jest stosunkowo łatwa do zmierzenia, pomiar drugiej z tych wielkości jest znacznie bardziej skomplikowany.

 

Najprostsza metoda mierzenia odległości w Kosmosie polega na obserwacji interesującego nas ciała z dwu różnych położeń (np. z różnych punktów Ziemi, bądź różnych położeń na orbicie ziemskiej). W wyniku zmiany położenia obserwatora, zmienia się również położenie ciała na tle odleglejszych gwiazd, a zjawisko to nosi nazwę paralaksy (podobny efekt można zaobserwować jadąc samochodem- odległe lasy wydają się nie zmieniać położenia, podczas gdy pobliskie drzewa szybko przesuwają się na ich tle). Znając odległość pomiędzy dwoma położeniami obserwatora i kąt pomiędzy położeniami ciała na sferze niebieskiej z prostej zależności można wyznaczyć odległość. Metoda ta ma jednak taką wadę, że pozwala na mierzenie odległości do niewielu najbliższych gwiazd (choć misja GAIA może pozwolić na mierzenie paralaks gwiazd w Wielkim Obłoku Magellana). Z tego powodu do pomiaru odległości do odleglejszych gwiazd i Galaktyk stosuje się metodę świec standardowych.

 

Świecą standardową nazywa się ciało, którego jasność absolutna (czyli jasność jaką miało by ciało obserwowane z odległości 10 pc, 1pc =3,26 roku świetlnego) jest znana. Obserwując gwiazdę badamy jej jasność obserwowaną, która zależy głównie od dystansu dzielącego nas i gwiazdę (ośrodek międzygwiazdowy ma przeważnie niewielki wpływ na obserwowaną jasność), zatem porównując ją z jasnością absolutną możemy również z prostej zależności znaleźć odległość.
Przykładem świec standardowych są gwiazdy zmienne: Supernowe, gwiazdy pulsujące jak np. RR Lyrae, delta Cephei.

 

Jedną z najprężniej działających grup, zajmujących się dokładnymi pomiarami odległości jest zespół Araucaria, w skład którego wchodzą głównie astronomowie z Polski i Chile. Obserwując niebo za pomocą kilku z największych obecnie istniejących teleskopów zespół uzyskuje doskonałe dane, pozwalające przeróżnymi metodami poznawać prawa rządzące świecami standardowymi, a co za tym idzie, zwiększać dokładność mierzonych za ich pomocą odległości.

 

Więcej informacji na temat pomiarów odległości:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Paralaksa

http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awieca_standardowa

 

 

Autor – Piotr Wielgórski