כוכב זה נמצא במרחק של שנות שנות אור, והגלקסיה נמצאת במרחק של X מיליון שנות אור. אבל איך אסטרונומים יודעים?
אני במצב תמידי אני מדבר על חפצים שנמצאים בצורה בלתי נתפסת באופן בלתי נתפס. המוח שלנו יכול להבין את המרחקים סביבנו, למשל, במיוחד כאשר יש לנו ערימה של כלים לעזור. אנו יכולים למדוד את הגובה שלנו בעזרת סרט קלטת, או את המרחק לאורך האדמה באמצעות מד מרחק. אנו יכולים לחוש כמה רחוק הוא 100 ק"מ מכיוון שאנו יכולים לנהוג בו בפרק זמן די קצר.
אבל המרחב הוא באמת גדול, ולרובנו המוח שלנו לא יכול להבין את מלוא הנראות של הקוסמוס, קל וחומר למדוד אותו. אז איך אסטרונומים מראים עד כמה הכל רחוק? איך הם יודעים כמה כוכבי לכת, כוכבים, גלקסיות ואפילו שולי היקום הנצפים רחוקים משם? בהנחה שהכל תחבולה? אתה מתנגש.
לאסטרונומים יש שקית של טריקים וטכניקות חכמים להפליא למדידת מרחק ביקום. מבחינתם, מרחקים שונים דורשים מתודולוגיות שונות. מקרוב הם משתמשים בטריגונומטריה, משתמשים בהבדלי זוויות כדי להבהיר מרחקים. הם משתמשים גם במגוון נרות סטנדרטיים, אלה הם חפצים בהירים המייצרים כמות קבועה של אור, כך שתוכלו לדעת כמה הם רחוקים. במרחקים הרחוקים ביותר משתמשים האסטרונומים בהתפשטות המרחב עצמו כדי לאתר מרחקים.
למרבה המזל, כל אחת מהשיטות הללו חופפות זו את זו. כך שתוכלו להשתמש בטריגונומטריה כדי לבדוק את הנרות הסטנדרטיים הקרובים ביותר. ותוכלו להשתמש בנרות הסטנדרטיים הרחוקים ביותר כדי לאמת את הכלים הגדולים ביותר. סביב מערכת השמש שלנו, ובסביבת הגלקסיה שלנו, אסטרונומים משתמשים בטריגונומטריה כדי לגלות את המרחק לחפצים.
הם מודדים את מיקומו של כוכב בשמיים בנקודה מסוימת של השנה, ואז נמדדים שוב כעבור 6 חודשים כאשר כדור הארץ נמצא בצד הנגדי של מערכת השמש. הכוכב יזיז כמות זעירה בשמיים, המכונה פרלקס. מכיוון שאנו יודעים את המרחק מצידו האחד של מסלול כדור הארץ לצד השני, אנו יכולים לחשב את הזוויות ולחשב את המרחק לכוכב.
אני בטוח שאתה יכול לזהות את הפגם, שיטה זו מתפרקת כשהמרחק כל כך גדול שהכוכב לא נראה כאילו הוא זז בכלל. למרבה המזל, אסטרונומים עוברים לשיטה אחרת, תוך התבוננות בנר סטנדרטי המכונה משתנה Cepheid. Cepheids אלה הם כוכבים מיוחדים המעומעמים ומתבהרים בתבנית ידועה. אם אתה יכול למדוד כמה מהר Cepheid פועם, אתה יכול לחשב את הזוהר האמיתי שלו, ולכן את המרחק שלו.
Cepheids מאפשרים לך למדוד מרחקים לגלקסיות סמוכות. מעבר לכמה עשרות מגה-פרק, אתה זקוק לכלי נוסף: סופרנובות. בסוג מיוחד מאוד של מערכת כוכבים בינארית כוכב אחד מת והופך לגמד לבן ואילו הכוכב השני חי. הגמד הלבן מתחיל להזין חומר מכוכב השותף עד שהוא פוגע בדיוק פי 1.4 ממסת השמש. בשלב זה הוא מתפוצץ כסופרנובה מסוג 1A, ויוצר פיצוץ שניתן לראות באמצע הדרך ביקום. מכיוון שכוכבים אלה מתפוצצים תמיד עם אותה כמות של חומר בדיוק, אנו יכולים לגלות עד כמה הם רחוקים, ולכן בהירותם המוחלטת.
במידות הגדולות ביותר משתמשים באסטרונומים בקבוע האבל. זו התגלית של אדווין האבל שהיקום מתרחב לכל עבר. ככל שאתה מסתכל הלאה, הגלקסיות מהירות יותר מהירות מאיתנו. על ידי מדידת משמרת האור האדומה מגלקסיה, תוכלו לדעת כמה מהר היא מתרחקת מאיתנו, ובכך המרחק המשוער שלה. ממש בסוף סולם זה נמצאת קרינת הרקע הקוסמית של מיקרוגל, שולי היקום הנצפה, והגבול כמה רחוק אנו יכולים לראות.
אסטרונומים מחפשים תמיד סוגים חדשים של נרות סטנדרטיים, וגילו כל מיני דרכים חכמות למדוד מרחק. הם מודדים את קיבוץ גלקסיות, קרני קרינת מיקרוגל מכוכבים, ועל פני השטח של כוכבי ענק אדומים - הכל בתקווה לאמת את סולם המרחק הקוסמי. מדידת מרחק הייתה אחת הבעיות הקשות ביותר עבור אסטרונומים לפיצוח והפתרונות שלהם היו גאוניים לחלוטין. בזכותם אנו יכולים לקבל תחושת קנה מידה לקוסמוס סביבנו.
איזה מושג באסטרונומיה יש לך הכי קשה להחזיק במוח שלך? ספרו לנו, בתגובות למטה.
ואם אתם אוהבים את מה שאתם רואים, בואו לבדוק את עמוד הפטרון שלנו וגלו כיצד תוכלו להשיג סרטונים אלה מוקדם תוך כדי לעזור לנו להביא לכם תוכן נהדר יותר!
פודקאסט (שמע): הורדה (משך: 5:12 - 4.8MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
פודקאסט (וידיאו): הורדה (משך: 5:35 - 66.3MB)
הירשם כמנוי: פודקאסטים של אפל | אנדרואיד | RSS
