Loading

Розміри космосу важко собі уявити, але ще складніше назвати точну цифру. Але завдяки деяким геніальним фізикам ми маємо гарне уявлення про те, наскільки велика наша Всесвіт.

обчислення Шеплі

У 1920 році Харлоу Шеплі був учасником великої дискусії про масштаби Всесвіту.

розміри

Шеплі стверджував, що довжина нашої галактики Чумацький Шлях дорівнює 300 тисяч світлових років, тобто фактично в три рази більше сучасних даних. Але ці вимірювання були досить гарні для його часу. Він розраховував пропорційні, правильні відстані в межах Чумацького Шляху, наприклад, те, яке місце займає Сонце щодо центру галактики.

Однак на початку ХХ століття 300 тисяч світлових років здавалися абсурдною цифрою для багатьох сучасників Шеплі. І думки про існування спіральних галактик, які можна побачити за допомогою телескопа, також були дивовижними. Дійсно, сам Шеплі вважав, що Чумацький Шлях повинен бути винятковим, і навіть якщо спіральні галактики існують, вони не можуть зрівнятися за розміром з нашої зоряної системою.розміри

теорія Кертіса

Ще один вчений того часу – Хибер Кертіс – погодився, що має існувати багато галактик таких же великих, як і наша. Але він був переконаний, що Чумацький Шлях має набагато менші розміри, ніж в підрахунках Шеплі. Згідно з розрахунками, які використовував Кертіс, Чумацький Шлях мав всього лише 30 тисяч світлових років у діаметрі. Це в три рази менше, ніж сучасні виміри.

Який ідеї дотримуються сучасні вчені?

Коли ми говоримо про великих відстанях, допустимо, що астрономи, що роблять ці вимірювання майже століття тому, могли отримати трохи некоректні цифри.

вчені

Сьогодні вчені практично впевнені, що розмір Чумацького Шляху дорівнює 100-150 тисячам світлових років. Відповідно до діючої теорією, це близько 93 мільярдів світлових років у діаметрі. Але як вчені можуть бути наскільки впевнені в своїй правоті? І як вони могли зробити такі вимірювання прямо тут, на Землі?

На що схожі сучасні вимірювальні інструменти астрономів?

З тих пір як Коперник почав стверджувати, що Земля – ​​це не центр Сонячної системи, людям було дуже важко змінити свої переконання про те, що таке Всесвіт, і якою вона може бути. Навіть сьогодні з’являються нові відомості, які дозволяють припустити, що вона набагато більше, ніж ми думаємо зараз.всесвіт

Астрономи розробили хитромудрий набір інструментів і вимірювальних систем, які дозволяють вимірювати не тільки відстань від Землі до інших об’єктів в нашій Сонячній системі, а й віддаленість галактик одна від одної, а також кордону спостережуваному Всесвіті.

Використання радіохвиль

Кроки до вимірювання всіх цих параметрів відомі як космічні сходи відстані. Перший ступінь сходів досить проста для нас, і зараз вона спирається на сучасні технології. Вчені можуть досить просто вимірювати радіохвилі від сусідніх планет в Сонячній системі і визначати час, необхідний для них, щоб повернутися назад на Землю. Це дає нам дуже точні уявлення про відстані.

Великі радіотелескопи, такі як «Аресібо» в Пуерто-Ріко, можуть виконати цю роботу, і навіть більш складну. Названий телескоп, наприклад, може виявити астероїди, розташовані навколо Сонячної системи, і навіть створити їх зображення, грунтуючись на тому, як від поверхні відображаються радіохвилі.всесвіт

паралакс

Але використовувати радіохвилі, щоб виміряти відстань за межами Сонячної системи, досить непрактично. Тому наступною сходинкою є паралакс вимірювання.

Ми робимо це все час, хоча і не усвідомлюємо. Люди, аналогічно іншим тваринам, можуть інтуїтивно розпізнати відстань між об’єктом і собою, оскільки у нас є два ока.

Якщо ви будете тримати перед собою об’єкт, наприклад руку, і дивитися на нього тільки одним оком, а потім використовувати тільки другий, ви побачите, що рука кожен раз зсувається трохи в сторону. Це явище носить назву параллакса. Вчені використовують різницю, знайдену між цими спостереженнями, щоб розрахувати відстань до об’єкта.

Наш мозок робить це на підсвідомому рівні, як тільки в нього через очі потрапляє інформація. Астрономи роблять те ж саме з прилеглими зірками, за винятком того, що вони використовують різні датчики – телескопи.

вчені

Уявіть собі, що є два ока, плаваючі в просторі з кожного боку від Сонця. Завдяки земній орбіті ми можемо побачити зірки зміщеними відносно об’єктів і обчислити відстань до них завдяки цьому методу. Вчені роблять вимірювання розташування зірок в небі, наприклад, в січні, а потім чекають шість місяців і роблять це ще раз в липні, коли ми знаходимося на протилежному боці від Сонця.

Головна послідовність

Проте на відстані більше 100 світлових років спостерігається зрушення занадто малий, щоб отримати корисний розрахунок. Але навіть на такій відстані ми все ще далекі від краю нашої галактики.

Тому наступним кроком є ​​метод під назвою головна послідовність. Він спирається на наші знання про те, як зірки певного розміру розвивалися з плином часу. Вони відомі як зірки головної послідовності.

З одного боку, вони змінюють колір, поступово стаючи червоно. Вимірявши їх світло і яскравість, а потім порівнявши з тим, що відомо про відстань ближніх зірок головної всесвітпослідовності, вимірних за допомогою параллакса, можна оцінити їх позиції.

Принцип, на якому грунтуються ці обчислення, полягає в тому, що зірки тієї ж маси і віку, які здаються однаково яскравими, знаходяться на одному і тому ж відстані від нас. Ми можемо використовувати різницю в цих вимірах, щоб побачити, де насправді вони розташовані.

цефеїди

Однак є ще зірки, які знаходяться в інших галактиках. До них неможливо застосувати основну послідовність, так як вони розташовані на відстані в мільйони світлових років від Землі, і світло таких зірок важко проаналізувати з точністю.розміри

Але ще в 1908 році було зроблено відкриття, яке вчені використовували для вимірювання таких величезних відстаней. Виявляється, існують зірки особливого класу, які називаються цефеїди. Такі зірки змінюють свою яскравість з плином часу, і зміна пульсації від них безпосередньо відноситься до того, наскільки вони яскраві за своєю природою. Іншими словами, яскраві цефеїди будуть пульсувати більш повільно. Оскільки астрономи досить легко вимірюють ці пульсації, вони можуть сказати, наскільки яскравою є зірка. Спостерігаючи ж, наскільки яскравою вона нам здається, вони можуть обчислити її відстань.

Ключовим моментом тут є те, що відстань вимірюється різними способами. І чим більше способів ми використовуємо, тим краще можемо зрозуміти справжній масштаб нашої Всесвіту.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Top