Мы уже много раз говорили о тех огромных космических расстояниях, которые отделяют Землю от других небесных тел. Спрашивается: как же астрономы определили эти расстояния, если они никогда до этих тел не добирались (и еще не скоро смогут, а до некоторых и не доберутся вовсе)? Оказывается, такие способы существуют, и они применяются не только в космосе, но и на Земле.
Опять представим себе, что вы сидите у окна, за которым - соседний дом. Зажмурьте правый глаз и запомните, против каких окон соседнего дома находится вертикальная стойка оконной рамы. Теперь откройте правый глаз и закройте левый. Стойка окажется напротив других окон. Это явление называется параллакс (от греческого слова, означающего «уклонение»), и его можно использовать для измерения расстояний. Эффект состоит в том, что между глазами есть небольшое расстояние, и, зажмуривая то один глаз, то другой, вы видите стойку в разных направлениях.
Пусть нам нужно измерить расстояние до недоступного предмета, например, до дерева на другом берегу реки. Нам потребуется прибор, измеряющий углы (теодолит, скажем), и рулетка. Наметим два пункта на нашем берегу реки и измерим расстояние между ними. Это - наш базис. Из обоих пунктов измерим углы между направлением базиса и направлением на дерево. Теперь на бумаге изобразим базис в масштабе в виде отрезка и из его концов проведем линии под измеренными углами. Там, где они пересекутся, и находится изображение дерева, и мы в том же масштабе можем определить расстояние до него.
Примерно так же поступают астрономы, только базис им приходится брать большой, иначе параллактический угол будет слишком мал и погрешности при измерении углов не позволят сделать вычисления. Если мы определяем расстояние до Луны, то можно взять два далеких друг от друга пункта на поверхности Земли. Для расстояний до звезд этого недостаточно, и приходится в качестве базиса использовать диаметр земной орбиты, то есть измерять направление на звезду дважды с промежутком в полгода. И всё равно этот угол оказывается очень маленьким, нужны измерения высокой точности. Первые параллаксы звезд определены лишь в XIX веке, и все они меньше угловой секунды. Параллакс ближайшей к нам звезды из созвездия Центавра составляет 0765.
Измерение параллаксов привело к появлению астрономической единицы длины 1 пк (парсек - параллакс в секунду). Она равна расстоянию до предполагаемого светила, параллакс которого составил бы 1'. С такого расстояния угловой диаметр земной орбиты был бы равен одной угловой секунде. 1 пк = 30 000 000 000 000 км = 3,26 светового года.
Между прочим, явление параллакса возможно только в гелиоцентрической системе, когда Земля движется вокруг Солнца, а не наоборот. Коперник это хорошо понимал и пытался определить звездные параллаксы, чтобы доказать правильность своей системы, но не смог. Получалось, что гелиоцентризм противоречит наблюдениям, что в астрономии всегда плохо. Но гениальность Коперника проявилась еще и в том, что он совершенно правильно объяснил этот результат низкой точностью угловых измерений, которые он мог производить. Звезды так далеко, что параллаксы совсем маленькие, трикветрумом их не измеришь.
Конечно, параллаксы можно определить только для ближайших к Солнцу звезд. Для больших расстояний применяют другие методы. Замечено, например, что период изменения блеска переменных звезд цефеид однозначно связан с количеством излучаемого ими света. А это количество с учетом расстояния до звезды определяет ее яркость на небе, которую можно измерить. Итак, по периоду определяем светимость (количество излучаемой энергии), а потом рассчитываем, с какого расстояния нужно смотреть на звезду, чтобы она имела наблюдаемую яркость. Таким образом определяют расстояния до галактик, в которых удается различить цефеиды.
Присоединяйтесь к нам и узнавайте больше интересных фактов о нашем Космическом пространстве.