星への距離の測定:恒星の探偵のツールキット
天文学者は、さまざまな方法を使用して星への距離を測定し、それぞれに独自の強みと制限があります。
1。視差法:
この方法は、地球が太陽を周回するとき、遠い星の背景に対する星の位置の明らかな変化に依存しています。顔の近くに指を握り、片方の目を閉じて、もう一方の目で見ていると想像してみてください。あなたの指は背景にシフトしているように見えます。
* それがどのように機能するか:
*星が近いほど、視差角が大きくなります(見かけのシフト)。
*天文学者は、地球の軌道で6か月離れた2つの点で星を観察することにより、視差角を測定します。
*三角法を使用して、星までの距離を計算します。
* 制限:
*比較的近くの星(<10,000光年)でのみ機能します。
*正確な測定と強力な望遠鏡が必要です。
2。標準キャンドル:
特定の種類の星には、既知の光度(固有の明るさ)があります。これらは「標準キャンドル」と呼ばれます。
* 標準キャンドルの種類:
* cepheid変数: これらの星は予測可能な期間で脈動し、その光度は脈動期間に直接関係しています。
* タイプIA超新星: これらの爆発は非常に明るく、比較的一貫したピーク光度を持っています。
* それがどのように機能するか:
*天文学者は、地球からの標準的なろうそくの見かけの明るさを測定します。
*彼らは、見かけの明るさを既知の光度と比較して、距離を計算します。
* 制限:
*標準のキャンドルには慎重なキャリブレーションが必要であり、必ずしも正確ではありません。
*超新星はまれな出来事であり、観察するのが難しい場合があります。
3。分光視差:
この方法は、星の光のスペクトルを分析して、その絶対マグニチュード(光度)を推定します。
* それがどのように機能するか:
*スペクトルは、星の温度とスペクトルクラスを明らかにします。これは、絶対的な大きさを推定するために使用できます。
*絶対規模を見かけの大きさと比較すると、天文学者は距離を計算できます。
* 制限:
*正確なスペクトル分析と星の特性に関する仮定が必要です。
4。 Tully-Fisher関係:
この方法では、スパイラル銀河の回転速度とその光度との関係を使用します。
* それがどのように機能するか:
*天文学者は、スペクトルラインのドップラーシフトを使用して、銀河の回転速度を測定します。
*タリーフィッシャーの関係を使用して、銀河の光度を推定します。これにより、距離を計算できます。
* 制限:
*スパイラル銀河にのみ適用されます。
*銀河回転の正確な測定が必要です。
5。その他のテクニック:
星への距離を測定する他の方法は次のとおりです。
* redshift: 宇宙の拡大によるより長い波長への光のシフト。
* 表面輝度変動: 銀河の光の中で変動を測定して、距離を推定します。
* 重力レンズ: 大規模なオブジェクトによる光の歪みを使用して、距離を推定します。
これらの方法は、宇宙の広大さを理解するための多面的なアプローチを提供し、それぞれが貴重な情報を提供し、宇宙距離の包括的な絵に貢献しています。