محاسبه فاصله ستاره‌ها از منظومه شمسی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

تعیین فاصله اجرام سماوی به بیش از بیست روش امکان پذیر است. بعضی از این روش ها فقط مربوط به برخی اجرام مانند ستارگان قیفاووسی است. درستی برخی روشها منوط به پذیرش نظریه های مختلف فیزیک است. برخی از این روش ها در دقت تخمین متفاوت اند. برخی مربوط به فواصل کم و برخی فقط برای مسافت بسیار زیاد است.

1- اندازه گیری با استفاده از اختلاف منظر مثلثاتی

2- اندازه گیری با استفاده از حرکت ستاره در خوشه ستاره ای

3- اندازه گیری با استفاده از اختلاف منظر دوره ای

4- اندازه گیری با استفاده از اختلاف منظر آماری

5- اندازه گیری با استفاده از فاصله جنبشی (سینماتیک)

6- اندازه گیری با استفاده از اختلاف منظر انبساطی

7- اندازه گیری با استفاده از بازتاب نور

8- اندازه گیری با استفاده از دوتایی طیف نمایی مرئی

9- اندازه گیری با استفاده از روش Baade-Wesselink

10- اندازه گیری با استفاده از دوتایی طیف نمایی گرفتی

11- اندازه گیری با استفاده از روش بسط دادن نور فتوسفر

12- اندازه گیری با استفاده از ستارگان رشته اصلی

13- اندازه گیری با استفاده از اختلاف منظر طیفی

14- اندازه گیری با استفاده از اندازه گیری ستارگان تپنده

15- اندازه گیری با استفاده از اندازه گیری ستارگان قیفاووسی

16- اندازه گیری با استفاده از درخشندگی سحابی سیاره نما

17- اندازه گیری با استفاده از ستارگان بسیار پرنور

18- اندازه گیری با استفاده از قطر ستارگان درخشنده و بسیار داغ

19- اندازه گیری با استفاده از نوسانات درخشندگی سطحی ستارگان

20- اندازه گیری با استفاده از ابرنواختران

21- اندازه گیری با استفاده از نسبت Tully-Fisher

22- اندازه گیری با استفاده از نسبت Faber-Jackson

23- اندازه گیری با استفاده از خوشه های کهکشانی بسیار پر نور

24- اندازه گیری با استفاده از کهکشان Gravitational Lens

25- اندازه گیری با استفاده از روش Sunyaev-Zeldovich

26- اندازه گیری با استفاده از قانون هابل[۱]


تعیین فاصله ستارگان از ما به دو روش کلی تقسیم می‌شود:

*۱-مستقیم:در این روش از اختلاف منظر (همان روشی که ما با دو چشممان فاصلهٔ اجسام را تعیین می‌کنیم و سه بعدی می‌بینیم) استفاده می‌شود. برای استفاده از این روش مکان ستاره را به دقت تعیین کرده و در ۶ ماه بعد که زمین ۲ ای یو جا به جا شده (با چشم پوشی از حرکت خود خورشید) دوباره مکان ستاره را به دقت اندازه می‌گیرند و اختلاف زاویه‌ای آن دو را مساوی با یک تقسیم بر فاصله بر حسب پارسک میگزارند بدین ترتیب چنین به دست می‌آید: فاصلهٔ ستاره بر حسب پارسک = اختلاف منظر/۱ البته این روش تنها برای ستارگان نزدیک مورد استفاده‌است زیرا دقت تلسکوپ‌های زمینی به علت جو و فضایی‌های کنونی به علت کوچکی بیش از ۰٫۰۰۱ ثانیه قوس نیست. برای تعیین فاصلهٔ ستارگان از زمین روش مثلث بندی نیز مشهور است ولی به شرط این که ستارگان نزدیک را بخواهیم با آن مورد مطالعه قرار دهیم...

  • ۲-غیر مستقیم:

یکی از فرمول های اساسی نجوم قدر ظاهری قدر مطلق و فاصله را به یکدیگر مربوط می سازد. هرگاه دو تا از این سه کمیت معلوم باشد سومی را میتوان معین کرد. این فرمول عبارت است از:


M=m+5-5log Dps


در مورد قیفا ووسی ها ما قدرظاهری و قدر مطلق را می دانیم. اولی با میانگین گرفتن از قدر ظاهری ستاره و دومی از روی دوره ی تناوب مشاهده شده و استفاده از منحنی دوره ی تناوب –قدر مطلق مربوطه به دست می آید.بنا بر این می توان فاصله یک قیفاووسی یا گرو هی از ستارگان را که بر حسب اتفاق این قیفاووسی همراه آن ها است به دست آورد.




روش غیر مستقیم دیگری برای اندازه گیری فواصل:مطالعات متغیر های شلیاقی حاکی از آن است که این ستاره ها جملگی قدر مطلقی نزدیک به 6ر0+ دارند.

با بررسی استفاده از این مقدار و قدر ظاهری متوسط مشاهده شده می توان فاصله را بر حسب پارسک از را بطه ی زیربه دست آورد.


logDps= 1/5(m-M)+1

این فاصله ی ستاره یا گروهی از ستاره ها است که بر حسب اتفاق ستاره شلیاقی در آن قرار دارد.


استفاده از قانون هابل

روش دیگر برای محاسبه فاصله اجرام مخصوصا کهکشانها استفاده از قانون هابل است. در این روش از صورت ریاضی قانون هابل که به صورت زیر است استفاده می‌کنیم:


V = d×H

که درآن v سرعت جسم در راستای دید ما است و H ثابت هابل است. برای محاسبه فاصله کهکشانها و اجرام دور دست سرعت شعاعی (در راستای دید) جرم را بوسیله انتقال به سرخ (red shift) ستاره از روی طیف آن محاسبه می‌کنند. طبق پدیده انتقال به سرخ اگر جسمی از ناظر دور شود انتقال به سرخ و اگر به آن نزدیک شود انتقال به آبی صورت گرفته که مقدار آن از رابطه زیر بدست می‌آید، که در آن Z انتقال به سرخ است. بوسیله رابطه زیر از روی انتقال به سرخ می‌توان سرعت را بدست آورد:


v = C×Z

حال با قرار دادن سرعت در رابطه هابل فاصله بدست می‌آید:


d = C×Z/H

البته روش فوق دقت زیادی ندارد. دلیل آن مشخص نبودن مقدار دقیق ثابت هابل است. زیرا این ثابت با سن جهان رابطه دارد و با توجه به نظریات مختلف مقدار آن تغییر می‌کند. هم چنین وابستگی این عامل به زمان نیز در محاسابت اختلال بوجود می‌آورد. در حال حاضر بهترین روش برای اندازه گیری فاصله اجرام استفاده از ابرنواخترهاست که تا فواصل چند ده مگا پارسکی را با دقت خوبی محاسبه می‌کند.

چه کسی برای نخستین بار فاصله ستاره را اندازه گیری نمود ؟[ویرایش]

معمولاً اخترشناس آلمانی به نام فردریک بسل را به عنوان نخستین فردی که موفق به اندازه گیری فواصل ستارگان شد می‌شناسند.وی با به کار بردن یک تلسکوپ انکساری غیر رنگی ظریف موقعیت ستارهی ۶۱ دجاجه (در صورت فلکی دجاجه یا قو) را مورد بررسی قرار داد و اختلاف منظر آن را برابر با ۳۵/.ثانیه قوسی به دست آورد که برابر است با فاصلهای کمتر از سه پارسک یا حدود ۶/۹ سال نوری که بسیار نزدیک به مقدار پذیرفته شدهٔ امروزی آن است.این کار در سال ۱۸۳۸ م.(۱۲۱۶ش.)صورت گرفت.پایه‌های اساسی اختلاف منظر از زمان یونان باستان شناخته شده بود اما زاویه‌های اختلاف منظر به قدری کوچک بودند که تا قبل از زمان بسل اندازه گیری آنها ممکن نشده بود.به هر حال در سال ۱۸۳۹م.(۱۲۱۷ش.)اختر شناس اسکاتلندی به نام هندرسن نتایج اندازهگیری اختلاف منظر ستارهی آلفاقنطورس را منتشر نمود.آلفاقنطورس عضوی از یک منظومهٔ چند تایی است و یکی از مولفه‌های آن نزدیکترین ستاره به زمین است.این اندازه گیری در واقع در سال۳۳ -۱۸۳۲ م.(۱۲۱۱-۱۲۱۰ش.)در آفریقای جنوبی صورت گرفت اما هندرسن برای انتشار آن خیلی محتاط بود. ~۲۳/۱/۱۳۸۵~



  1. http://www.astro.ucla.edu/~wright/distance.htm