4. Объясните, как определить расстояние до некоторой звезды, используя годичный параллакс.​

Определение расстояния до звезды с помощью годичного параллакса — это один из самых точных и традиционных методов в астрономии. Он основан на наблюдении видимого смещения звезды на фоне более удаленных звезд при наблюдении её с разных точек орбиты Земли вокруг Солнца.

Что такое годичный параллакс?

Годичный параллакс — это явление, при котором ближайшие звезды смещаются относительно более удаленных звезд, если наблюдать их в течение года с противоположных точек орбиты Земли вокруг Солнца. Это смещение обусловлено тем, что мы смотрим на звезду с разных точек в пространстве, когда Земля движется вокруг Солнца.

Как это работает?

Чтобы измерить параллакс, астрономы наблюдают звезду с двух противоположных точек орбиты Земли, что обычно происходит с интервалом в 6 месяцев (например, в январе и июле). При этом фиксируют положение звезды на фоне далеких звезд, которые практически неподвижны из-за своей огромной удаленности.

На этих двух наблюдениях звезда будет видимо смещаться на небольшой угол. Этот угол делится на два, чтобы получить так называемый угол годичного параллакса, который обозначается символом «p» и измеряется в секундах дуги.

Расчет расстояния с использованием параллакса

Для расчета расстояния до звезды используется следующая формула:

где:

• $d$ — расстояние до звезды в парсеках (пк),
• $p$ — годичный параллакс в секундах дуги.

Формула показывает, что расстояние до звезды обратно пропорционально её параллаксу. То есть, чем меньше угол параллакса, тем дальше от нас находится звезда.

Например, если угол годичного параллакса звезды составляет 0,1 секунды дуги, то расстояние до неё будет равно:

1 парсек (пк) — это расстояние, с которого радиус орбиты Земли вокруг Солнца (1 астрономическая единица) виден под углом в 1 секунду дуги. В километрах это примерно 3,26 световых лет или около 3,09 × 10¹³ км.

Пример использования параллакса

Для ярких звезд в пределах нескольких сотен световых лет от нас параллакс может быть измерен с высокой точностью с помощью телескопов на Земле или космических обсерваторий, таких как телескоп "Гайя". Например, для звезды с параллаксом 0,01 секунды дуги расстояние будет равно 100 парсек (или около 326 световых лет).

Ограничения метода параллакса

Этот метод эффективен только для относительно близких звезд. При измерении очень малых углов параллакса, например, менее 0,001 секунды дуги, возникают значительные трудности с точностью измерений, что ограничивает использование метода для звезд, расположенных дальше 1000 парсек. Поэтому для более удаленных объектов применяют другие методы, такие как стандартные свечи или красное смещение.

Таким образом, годичный параллакс является основным методом измерения расстояний до ближайших звезд и позволяет точно определить расстояния до них, основываясь на геометрических принципах.