सितारों के लिए दूरी की गणना

Question

मैं सिर्फ कार्ल सागन का एक व्याख्यान देख रहा था। उन्होंने सितारों से दूरी बनाने की बात की; इस विषय के बारे में अधिक जानने में मेरी दिलचस्पी थी।

जहाँ तक मुझे पता है, उलटा वर्ग कानून और लंबन का उपयोग किया जा सकता है। क्या कोई इन पर विस्तार कर सकता है? विशेष रूप से इस संबंध में कि मैं पृथ्वी से प्रॉक्सिमा सेंटॉरी की दूरी को मापने के लिए क्या कर सकता था।

Comments

उलटा वर्ग कानून का उपयोग करने के लिए आपको पहले दूरी पता होनी चाहिए (जब तक कि आप एक मानक मोमबत्ती के रूप में जाना जाता है) का उपयोग न करें।

— खगोलविज्ञानी

प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के लिए, बस लंबन का उपयोग करें। प्रॉक्सिमा सेंटॉरी की स्थिति ("स्थिर" सितारों के खिलाफ इससे 6 महीने) अलग है, और दूरी को खोजने के लिए कोणीय दूरी और पृथ्वी की कक्षा के व्यास (लगभग 186 मिलियन मील) का उपयोग करें।

— बैरीकेटर

जैसा कि मैंने नीचे टिप्पणियों में उल्लिखित किया है, यहां स्वीकृत उत्तर खगोल विज्ञान में सितारों की दूरी का निर्धारण करने की मानक तकनीकों के लिए मुश्किल से प्रासंगिक है। इसके बजाय प्रासंगिक जानकारी प्राप्त की जा सकती है, उदाहरण के लिए इस संदर्भ में: en.wikipedia.org/wiki/Spectroscopic_parallax

— Alexey Bobrick

@barrycarter यह लगभग सरल है, लेकिन काफी नहीं - नीचे देखें।

— रॉब जेफ्रीज़

Answer 1

वर्तमान में स्वीकृत उत्तर प्रॉक्सिमा सेंटॉरी जैसे तारे की दूरी का पता लगाने के लिए प्रासंगिक नहीं है।

यहां बताया गया है कि लंबन कैसे काम करता है। आप सितारों के एक क्षेत्र में एक स्टार की स्थिति को मापते हैं जो (संभवतः) बहुत आगे का रास्ता है। आप इसे दो बार करते हैं, 6 महीने से अलग। फिर आप उस कोण की गणना करते हैं जो तारा अपने पृष्ठभूमि सितारों के खिलाफ स्थानांतरित हो गया है। यह कोण एक बड़े त्रिभुज का हिस्सा है, जिसका आधार सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षा के व्यास के बराबर है। त्रिकोणमिति तब आपको बताती है कि पृथ्वी से सूर्य की दूरी कितनी है। [अभ्यास में आप समय में किसी भी अलगाव के साथ कई माप करते हैं और उन सभी को जोड़ते हैं।]

"लंबन कोण" वास्तव में इस कोणीय विस्थापन का आधा है , और यदि लंबन कोण चाप का 1 सेकंड है, तो एक तारा 1 पार्स दूर कहा जाता है। तो 1 pc 1 AU / m है। लंबन जितना बड़ा होगा, तारा उतना ही करीब होगा।$\tan (\theta) = 3.08\times10^{16}$

गैया उपग्रह जो इस समय पूरे आकाश मैपिंग कर रहा है और की precisions के साथ छोटे लंबन का अनुमान लगाएगी करने के लिए 10 - 4 बिलियन के बारे में सितारों के लिए arcseconds (लक्ष्य चमक के आधार पर)।$10^{-5}$$10^{-4}$

लंबन - जैसा कि http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/21c/earth_universe/earth_stars_galaxiesrev4.shtml पर दिखाया गया है

अब वास्तव में, यह इससे थोड़ा अधिक कठिन है क्योंकि सूर्य के सापेक्ष हमारी आकाशगंगा में गति के कारण सितारों का आकाश में "उचित गति" भी होता है। इसका मतलब है कि आपको आकाश पर गति के इस घटक को अलग करने के लिए दो से अधिक माप करने होंगे। प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के मामले में उचित गति के कारण पृष्ठभूमि सितारों के खिलाफ गति लंबन से बड़ी है। लेकिन दो घटकों को स्पष्ट रूप से देखा और अलग किया जा सकता है (नीचे देखें)। यह नीचे की तस्वीर में घुमावदार गति का आयाम है जो लंबन से मेल खाती है। उचित गति पृष्ठभूमि सितारों के संबंध में निरंतर रैखिक प्रवृत्ति है।

पृष्ठभूमि सितारों के खिलाफ प्रॉक्सिमा सेंटॉरी के पथ के एचएसटी चित्र। हरे रंग की वक्र अगले कुछ वर्षों में पृष्ठभूमि क्षेत्र के खिलाफ तारे का मापा और अनुमानित मार्ग दिखाती है।

लंबन माप पास के सितारों के लिए सबसे अच्छा काम करते हैं, क्योंकि लंबन कोण बड़ा होता है। अधिक दूर के तारों के लिए या बिना लंबन माप के, तकनीक की एक बैटरी होती है। पृथक तारों के लिए, सबसे आम यह है कि यह किस प्रकार का तारा है, या तो इसके रंग (ओं) से या अधिमानतः एक स्पेक्ट्रम से जो कि इसके तापमान और गुरुत्वाकर्षण को प्रकट कर सकता है। इससे कोई अनुमान लगा सकता है कि वस्तु की निरपेक्ष चमक क्या है और फिर उसके देखे हुए चमक से कोई दूरी की गणना कर सकता है। यह एक फोटोमेट्रिक लंबन या स्पेक्ट्रोस्कोपिक लंबन के रूप में जाना जाता है ।

Answer 2

सितारों के संग्रह के लिए दूरी खोजने का एक तरीका गुच्छा में एक आरआरएलएआरई के लिए आशा करना है । चूंकि RRLyrae मानक मोमबत्तियाँ हैं , आप दूरी को निकालने के लिए उलटा वर्ग कानून का उपयोग कर सकते हैं।

Comments

RRLyrae न होने पर आप क्या करते हैं?

— फंक्शन

जब आपके पास RRLyrae नहीं होता है और आप दूरी से परे होते हैं तो आप क्या करते हैं? मानक मोमबत्ती के रूप में उपयोग करने के लिए चर स्टार या सुपरनोवा के कुछ अन्य प्रकार के लिए आशा है, मैं कहूंगा। इससे परे कि मुझे पूरा यकीन नहीं है। कुछ भी बहुत स्थानीय दूरी के लिए अपने redshift से संबंधित करने के लिए एक पर्याप्त तरीके से ब्रह्मांड के साथ विस्तार नहीं किया जाएगा। हम जिन सितारों को देखने की उम्मीद करते हैं वे दुर्भाग्य से स्थानीय हैं (हमारी अपनी मिल्की वे आकाशगंगा में; सुपरनोवा के लिए बचाएं)।

— खगोलविज्ञानी

हम्म - निश्चित नहीं कि एक सही उत्तर को वोट क्यों दिया गया। आप बस इतना कह सकते हैं कि अधिक सामान्य तकनीकें हैं। क्या बेहतर होगा कि आप स्वयं के उत्तर के साथ आएं।

— अचरज

@astromax, आपके उत्तर को गलत बताने के लिए क्षमा करें, मेरा कोई मतलब नहीं है। हालांकि, मैं इसे तनाव देता हूं, यह सवाल का सही जवाब नहीं है, और लगभग अप्रासंगिक है। मानक तकनीक जैसा कि मैंने पहले बताया है, और लंबन एक दूसरी सबसे आम विधि के रूप में आता है। आप यहां जिस बारे में बात कर रहे हैं, वह आकाशगंगाओं और तारकीय समूहों की दूरी तय करने के लिए अधिक उपयुक्त है।

— बजे एलेक्सी बोब्रिक

मैं व्यक्तिगत रूप से गलत उत्तरों के लिए नीच को आरक्षित करता हूं - प्रासंगिक जवाब नहीं जो अपूर्ण हैं या जरूरी नहीं कि सबसे अच्छा जवाब हो।

— 15

Answer 3

करीब वस्तुओं के लिए, लंबन विधि पूरी तरह से काम करती है। हालांकि अधिक दूरी के लिए, मानक मोमबत्तियाँ, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, का उपयोग किया जाता है। आरआर लाइरे, सुपरनोवा प्रकार Ia की चमक की गणना की जा सकती है, इसलिए, इन वस्तुओं से हमें कितनी मात्रा में प्रकाश मिलता है, हम दूरी का अनुमान लगा सकते हैं। दूर की वस्तुओं के लिए भी, रेडशिफ्ट विधि का उपयोग दूरी की गणना करने के लिए किया जाता है, जहां एक दी गई आवृत्ति (उदाहरण के लिए लोहे का उत्सर्जन) के साथ एक दी गई रेखा को मापा जाता है, और आवृत्ति में बदलाव, ब्रह्मांड के विस्तार के कारण होता है (एक घटना वर्णित गणितीय रूप से) हमें वस्तु की दूरी के लिए एक संकेत देता है।