Никогда не разговаривайте с неизвестными
Однажды ласковым летним утром, когда я возвращался с рыбалки, ко мне на автобусной остановке подошёл невзрачный на первый взгляд деревенский мужичок. Он достал из кармана своей незамысловатой одежды кисет с табаком (?), газету Труд, скрутил самокрутку и закурил. После чего посмотрел на меня внимательно минуты две с прищуром, а потом вдруг произнёс: «Вот скажи мне, городской, вы ведь всё знаете. Вот как астрономы измеряют расстояния в космосе? Ведь любому человеку очевидно, что огромные расстояния, отделяющие нас от звёзд, галактик и других астрономических объектов, не могут быть измерены напрямую. Ведь никто еще не добрался до них с рулеткой. Так откуда же все эти астрономы берут все эти данные? На глаз прикидывают? Мутно как-то там у вас всё».
Мужичок присел на скамейку остановки, облокотился головой на стенку и закрыл глаза. И тут подошёл мой автобус – ЗИС-154. Я повернулся и показал водителю жестами, чтобы он ехал без меня. Водитель пожал плечами и автобус уехал. Следующий приедет только в 6 вечера. Ну ладно, делать нечего. Не оставлять же человека с неудовлетворённой жаждой знаний.
Я снял рюкзак, поставил его рядом со скамейкой, и присел рядом со своим случайным знакомым. Который так и сидел с закрытыми глазами, и казалось, совсем не дышал. И я начал свой рассказ.
«Кхм. Тут дело такое. Астрономы использует для своих нужд так называемую «космическую лестницу расстояний». Это последовательность методов, которые, как бы «расширяют» друг друга, что позволяет с достаточно приемлемой погрешностью узнать расстояние, отделяющее нас от все более и более удалённых объектов.
За основу во всех этих измерениях взято среднее расстояние от Земли до Солнца. Которое все эти звездочёты называют астрономической единицей.
Есть такие эмпирические правила, которые называются законами Кеплера. Они описывают параметры движения планет вокруг Солнца, и связывают периоды их обращения с соответствующими расстояниями от Солнца. И астрономы пользуются этими правилами, чтобы рассчитать расстояния от планет до нашей звезды. И выражают эти расстояния они в астрономических единицах. Но так делали относительно давно. А сегодня измерения расстояний в Солнечной системе выполняются с помощью специального радара, который фиксирует время, необходимое для того, чтобы отражённый радиосигнал, испущенный им в направлении какого-то объекта, возвратился назад.
Таким образом значение астрономической единицы было измерено с очень приличной точностью. И составляет оно около 149 597 870 700 метров».
Я потрепал моего молчаливого собеседника за рукав. Он открыл один глаз и сказал лишь одно слово: «Продолжай!». И снова глаз закрыл. Я продолжил.
«Итак, нам известно расстояние от Земли до Солнца. Или, что то же самое, радиус орбиты нашей планеты. И это знание можно использовать для измерения расстояния до ближайших звёзд. Если применить так называемый «метод годичного параллакса».
Годичный параллакс – это изменение видимого положения звезды на небе при наблюдении с двух крайних точек земной орбиты. Близкие звезды, наблюдаемые с Земли с разницей в шесть месяцев, как кажется наблюдателю, немного сдвигаются по небу относительно самых удалённых объектов. Хотя на самом деле это не так. Это сдвинулась Земля. То же самое происходит, когда мы смотрим на близко расположенный предмет попеременно то правым, то левым глазом. Положение этого предмета по отношению к фону будет как бы меняться».
Дальше
Человек на скамейке вдруг выставил вперёд указательный палец и посмотрел на него сначала левым, а потом правым глазом. Произведённый эффект вызвал у него лёгкую ухмылку. Прошептав что-то вроде «шайтан» человек снова принял расслабленную позу, откинул голову и прикрыл глаза. «Дальше». Ну что же, поехали дальше.
«Итак, что это даёт? Смещение Земли по своей орбите (диаметр орбиты, то есть удвоенное расстояние от Земли до Солнца) известно. Так? Так. Теперь достаточно применить законы тригонометрии, чтобы узнать расстояние до какой-то конкретной звезды.
Из-за удалённости звёзд наблюдаемые смещения всегда представляют собой очень малые углы. И поэтому их трудно измерить. Но можно. Для Проксимы Центавра, ближайшей звезды к Солнечной системе, смещение составляет всего 0,77 угловых секунды. Что эквивалентно наблюдению объекта в два сантиметра в диаметре на расстоянии 5,3 км.
С помощью космической обсерватории «Гиппарх» (Hipparcus) Европейского космического агентства был измерен параллакс сотен тысяч звёзд в нашей галактике в период с 1989 по 1993 год на максимальном расстоянии 1600 световых лет.
Но так можно измерить расстояния только до относительно близких звёзд. Но как быть с теми, что находятся гораздо дальше? Здесь астрономы применили очередной хитрый приём.
Среди близких звёзд, расстояние до которых было измерено предыдущим методом, некоторые принадлежат к особому типу переменных звёзд, называемых цефеидами. А эти звезды имеют некоторую особенность – их абсолютная звёздная величина (сила света звезды) связана с периодом изменения их блеска. В свою очередь, соотношение между абсолютной величиной и видимой величиной, наблюдаемой с Земли, указывает на расстояние, на котором находится звезда: чем она дальше, тем тусклее она кажется. Таким образом мы можем узнать расстояние, на котором находится любая звезда-цефеида, независимо от того, находится ли она в Млечном Пути или в другой галактике. В не слишком далёких от нас галактиках вполне можно идентифицировать отдельные звезды. И если это цефеида, то расстояние до галактики можно определить по ней.
Но и это ещё не всё. Из-за расширения Вселенной все галактики удаляются от нас. Это движение вызывает в свете, достигающем нас от этих галактик, так называемое красное смещение. Это сдвиг частоты, аналогичный эффекту Доплера, который изменяет частоту звука, например, выхлопной трубы спортивного экскаватора, когда он стремительно удаляется от наблюдателя.
Чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется. И тем больше красное смещение её света. Связь между красным смещением и расстоянием была определена для ближайших галактик с помощью предыдущего метода, метода цефеид. Когда это соотношение известно, его можно применить к самым далёким галактикам, в которых невозможно различить отдельные звезды. И к другим, более удалённым астрономическим объектам».
Я – неизвестный
Я замолчал, поскольку больше добавить к сказанному мне было нечего. Человек, который сидел на скамейке, широко открыл глаза, встал, расправил плечи протянул мне руку и сказал: «Позвольте представиться! Заведующий кафедрой астрономии и космологии Воронежского Института Естественных Наук Пётр Семёнович Кижуч. Вы стали участником эксперимента по оценке астрономических знаний населения нашей страны, проводимого в рамках президентской программы «Сделай Страну Умнее». Позвольте задать Вам пару вопросов…».
Я не возражал. В анкете я, конечно, представился вымышленным именем, поскольку зачем им знать, кто я такой на самом деле…
______________________________________________________________________
Дорогой друг! Если Вы хотите поблагодарить авторов, проявляйте активность! Репост, лайк, комментарий – всё это очень здорово на самом деле! А ещё заходите и подписывайтесь на канал наших партнёров и товарищей вот здесь 👉 Такая настоящая жизнь. Здесь Вы найдёте полезные советы на все случаи жизни и многое другое! Огромное спасибо!
