Aux confins de la galaxie
Les objets les plus éloignés de l’espace sont situés si loin de la Terre que même les années-lumière ne représentent qu’une mesure ridiculement petite de leur distance. Par exemple, le corps cosmique le plus proche de nous, la Lune, se trouve à seulement 1,28 seconde-lumière de nous. Comment imaginer des distances qu’une impulsion lumineuse ne peut parcourir en centaines de milliers d’années ? Il existe une opinion selon laquelle il est incorrect de mesurer un espace aussi colossal avec des quantités classiques, mais nous n'en avons pas d'autres.
L'étoile la plus éloignée de notre Galaxie est située en direction de la constellation de la Balance et est éloignée de la Terre à une distance que la lumière peut parcourir en 400 000 ans. Il est clair que cette étoile est située à la limite, dans la zone dite du halo galactique. Après tout, la distance à cette étoile est d'environ 4 fois le diamètre des étendues imaginaires de notre Galaxie. (Le diamètre de la Voie Lactée est estimé à environ 100 000 années-lumière.)
Au-delà de la galaxie
Il est surprenant que l'étoile la plus éloignée et assez brillante n'ait été découverte qu'à notre époque, alors qu'elle avait déjà été observée. Pour des raisons inconnues, les astronomes n'ont pas prêté beaucoup d'attention à la tache faiblement lumineuse du ciel étoilé et visible sur la plaque photographique. Ce qui se produit? Les gens voient l'étoile depuis un quart de siècle et... ne la remarquent pas. Plus récemment, des astronomes américains de l'Observatoire Lowell ont découvert une autre étoile parmi les plus lointaines de la périphérie de notre Galaxie.
Cette étoile, déjà obscurcie par la « vieillesse », peut être recherchée dans le ciel à l’emplacement de la constellation de la Vierge, à une distance d’environ 160 000 années-lumière. De telles découvertes dans les zones sombres (au propre comme au figuré) de la Voie Lactée nous permettent de faire des ajustements importants dans la détermination des vraies valeurs de la masse et de la taille de notre système stellaire dans le sens de leur augmentation significative.
Cependant, même le plus étoiles lointaines dans notre galaxie sont situés relativement proches. Les quasars les plus éloignés connus de la science sont situés plus de 30 fois plus loin.
Un quasar (anglais quasar - abréviation de QUASi stellAR radio source - "source radio quasi-stellaire") est une classe d'objets extragalactiques caractérisés par une très grande luminosité et une taille angulaire si petite que pendant plusieurs années après leur découverte, ils n'ont pas pu être distingués. à partir de "sources ponctuelles" - étoiles.
Il n’y a pas si longtemps, des astronomes américains ont découvert trois quasars, qui comptent parmi les objets « les plus anciens » connus de la science dans l’Univers. Leur distance de notre planète est de plus de 13 milliards d'années-lumière. Les distances jusqu'aux formations cosmiques lointaines sont déterminées à l'aide de ce que l'on appelle le « décalage vers le rouge » - un décalage dans le spectre de rayonnement des objets se déplaçant rapidement. Plus ils sont éloignés de la Terre, plus vite, conformément aux théories cosmologiques modernes, ils s'éloignent de notre planète. Le précédent record de distance avait été établi en 2001. Le redshift du quasar découvert alors était estimé à 6,28. Le trio actuel a des décalages de 6,4, 6,2 et 6,1.
Passé sombre
Les quasars découverts ne sont que 5 % « plus jeunes » que l’Univers. Ce qui s'est passé avant eux, immédiatement après le Big Bang, est difficile à enregistrer : l'hydrogène, formé 300 000 ans après l'explosion, bloque le rayonnement des premiers objets spatiaux. Seule l’augmentation du nombre d’étoiles et l’ionisation ultérieure des nuages d’hydrogène permettent de déchirer le voile sur notre « sombre passé ».
Pour obtenir et vérifier ces informations, vous devez collaboration plusieurs télescopes puissants. Le télescope spatial Hubble et le télescope numérique Sloan, situés à l'observatoire du Nouveau-Mexique, jouent un rôle clé dans cette affaire.
La Voie Lactée est la galaxie dans laquelle se trouve la Terre.
toutes les étoiles du système solaire et toutes les étoiles visibles à l'œil nu
Panorama de la Voie Lactée pris dans la Vallée de la Mort, États-Unis, 2005
Photo de : National Park Service
La masse de l’étoile Deneb est 200 fois supérieure à celle du Soleil. Elle se trouve à plus de mille années-lumière de la Terre. Cela signifie que la lumière Deneb que nous voyons a été émise quelque part entre la naissance de la République romaine et la chute de l’Empire romain d’Occident. Faits intéressants listes de la vie des stars KIRI2LL. Dans les vastes étendues d'Internet, je suis tombé d'une manière ou d'une autre sur l'image suivante.
Bien sûr, ce petit cercle au milieu de la Voie Lactée est époustouflant et fait penser à beaucoup de choses, de la fragilité de l'existence à la taille infinie de l'univers, mais la question se pose toujours : à quel point tout cela est-il vrai ?
Malheureusement, les créateurs de l'image n'ont pas indiqué le rayon du cercle jaune, et le juger à l'œil nu est un exercice douteux. Cependant, les auteurs de Twitter @FakeAstropix ont posé la même question que moi et affirment que cette image est correcte pour environ 99 % des étoiles visibles dans le ciel nocturne.
Une autre question est de savoir combien d’étoiles peut-on voir dans le ciel sans utiliser d’optique ? On estime que jusqu’à 6 000 étoiles peuvent être observées à l’œil nu depuis la surface de la Terre. Mais en réalité, ce nombre sera bien moindre - d'une part, dans l'hémisphère nord, nous ne pourrons physiquement voir pas plus de la moitié de ce montant (il en va de même pour les habitants de l'hémisphère sud), et d'autre part nous parlons de sur des conditions d'observation idéales, qui en réalité sont presque impossibles à atteindre. Il suffit de regarder la pollution lumineuse dans le ciel. Et lorsqu’il s’agit des étoiles visibles les plus éloignées, nous avons dans la plupart des cas besoin de conditions idéales pour les remarquer.
Mais quand même, lesquels des petits points scintillants dans le ciel sont les plus éloignés de nous ? Voici la liste que j’ai réussi à dresser jusqu’à présent (même si, bien sûr, je ne serais pas du tout surpris si j’oubliais beaucoup de choses, alors ne jugez pas trop durement).
Déneb- le plus étoile brillante dans la constellation du Cygne et la vingtième étoile la plus brillante du ciel nocturne, avec une magnitude apparente de +1,25 (la limite de visibilité pour l'œil humain est considérée comme étant de +6, maximum de +6,5 pour les personnes ayant une vision vraiment excellente). Cette supergéante bleu-blanc, située entre 1 500 (dernière estimation) et 2 600 années-lumière, signifie que la lumière Deneb que nous voyons a été émise entre la naissance de la République romaine et la chute de l'Empire romain d'Occident.
Ici et plus loin, il convient de garder à l'esprit qu'en raison de la petite parallaxe, il est assez difficile de calculer la distance exacte par rapport à des objets aussi éloignés, c'est pourquoi différentes sources peuvent donner des chiffres différents.
La masse de Deneb est environ 200 fois supérieure à celle de notre étoile et sa luminosité est 50 000 fois supérieure au minimum solaire. S'il était à la place de Sirius, il scintillerait dans notre ciel plus fort que la pleine Lune.
VV Cephei A- un des plus grandes étoiles de notre galaxie. Selon diverses estimations, son rayon dépasse celui du soleil de 1 000 à 1 900 fois. Elle est située à 5 000 années-lumière du Soleil. VV Cephei A fait partie d'un système binaire - sa voisine attire activement la matière de son étoile compagne sur elle. La magnitude apparente VV de Cepheus A est d'environ +5.
P Cygneest situé de nous à une distance de 5 000 à 6 000 années-lumière. C'est une hypergéante variable bleu vif avec une luminosité 600 000 fois supérieure à celle du Soleil. Il est connu pour le fait que pendant la période de ses observations, sa magnitude apparente a changé plusieurs fois. L'étoile a été découverte pour la première fois au 17ème siècle, lorsqu'elle est soudainement devenue visible - sa magnitude était alors de +3. Après 7 ans, la luminosité de l'étoile a tellement diminué qu'elle n'était plus visible sans télescope. Au XVIIe siècle, plusieurs autres cycles d'une forte augmentation puis d'une diminution tout aussi forte de la luminosité ont suivi, pour lesquels elle a même été surnommée une nova permanente. Mais au XVIIIe siècle, l'étoile s'est calmée et depuis lors, sa magnitude est d'environ +4,8.
P Le cygne est peint en rouge
Mu Cepheiégalement connue sous le nom d'étoile grenat de Herschel, une supergéante rouge, probablement la plus grande étoile visible à l'œil nu. Sa luminosité dépasse celle du solaire de 60 000 à 100 000 fois ; son rayon, selon des estimations récentes, peut être 1 500 fois plus grand que celui du solaire. Mu Cephei est situé à une distance de 5 500 à 6 000 années-lumière de nous. L'étoile est au bout de sa vie Le chemin de la vie et se transformera bientôt (selon les normes astronomiques) en supernova. Sa magnitude apparente varie de +3,4 à +5. On pense que c’est l’une des étoiles les plus rouges du ciel nordique.
L'étoile de PlaskettSitué à 6 600 années-lumière de la Terre dans la constellation du Monocéros, c'est l'un des systèmes d'étoiles doubles les plus massifs de la Voie Lactée. L'étoile A a une masse de 50 masses solaires et une luminosité 220 000 fois supérieure à celle de notre étoile. L'étoile B a à peu près la même masse, mais sa luminosité est plus faible - « seulement » 120 000 solaires. La magnitude apparente de l’étoile A est de +6,05, ce qui signifie qu’elle est théoriquement visible à l’œil nu.
Système Eta Carinaest situé à une distance de 7 500 à 8 000 années-lumière de nous. Elle se compose de deux étoiles, la principale - une variable bleu vif, est l'une des étoiles les plus grandes et les plus instables de notre galaxie avec une masse d'environ 150 solaires, dont l'étoile a déjà perdu 30. Au XVIIe siècle, Eta Carinae avait une quatrième magnitude ; en 1730, elle devint l'une des plus brillantes de la constellation des Carinae, mais en 1782, elle était redevenue très faible. Puis, en 1820, la luminosité de l’étoile commença à augmenter fortement et en avril 1843 elle atteignit une magnitude apparente de −0,8, devenant temporairement la deuxième plus brillante du ciel après Sirius. Après cela, la luminosité d'Eta Carinae a rapidement diminué et, en 1870, l'étoile est devenue invisible à l'œil nu.
Cependant, en 2007, la luminosité de l'étoile a encore augmenté, elle a atteint la magnitude +5 et est redevenue visible. La luminosité actuelle de l'étoile est estimée à au moins un million de soleil et elle semble être une candidate idéale pour devenir la prochaine supernova de la Voie lactée. Certains pensent même qu’il a déjà explosé.
Rho Cassiopéeest l'une des étoiles les plus lointaines visibles à l'œil nu. C'est une hypergéante jaune extrêmement rare, avec une luminosité un demi-million de fois supérieure à celle du Soleil et un rayon 400 fois supérieur à celui de notre étoile. Selon des estimations récentes, elle se situerait à une distance de 8 200 années-lumière du Soleil. Habituellement, sa magnitude est de +4,5, mais en moyenne une fois tous les 50 ans, l'étoile s'assombrit pendant plusieurs mois et la température de ses couches externes diminue de 7 000 à 4 000 degrés Kelvin. Le dernier cas de ce type s'est produit fin 2000 - début 2001. Selon les calculs, au cours de ces quelques mois, l'étoile a éjecté de la matière dont la masse représentait 3 % de la masse du Soleil.
V762 Cassiopéeest probablement l'étoile la plus éloignée visible de la Terre à l'œil nu - du moins sur la base des données actuellement disponibles. Il y a peu d'informations sur cette étoile. Elle est connue pour être une supergéante rouge. Selon les dernières données, il se situe à une distance de 16 800 années-lumière de nous. Sa magnitude apparente varie de +5,8 à +6, vous pourrez donc voir l'étoile dans des conditions idéales.
En conclusion, il convient de mentionner qu’il y a eu des cas dans l’histoire où les gens ont pu observer des étoiles beaucoup plus lointaines. Par exemple, en 1987, une supernova est entrée en éruption dans le Grand Nuage de Magellan, situé à 160 000 années-lumière, et était visible à l'œil nu. Une autre chose est que, contrairement à toutes les supergéantes énumérées ci-dessus, elle a pu être observée sur une période de temps beaucoup plus courte.
Dans les vastes étendues d'Internet, je suis tombé d'une manière ou d'une autre sur l'image suivante.
Bien sûr, ce petit cercle au milieu de la Voie Lactée est époustouflant et fait penser à beaucoup de choses, de la fragilité de l'existence à la taille infinie de l'univers, mais la question se pose toujours : à quel point tout cela est-il vrai ?
Malheureusement, les créateurs de l'image n'ont pas indiqué le rayon du cercle jaune, et le juger à l'œil nu est un exercice douteux. Cependant, les auteurs de Twitter @FakeAstropix ont posé la même question que moi et affirment que cette image est correcte pour environ 99 % des étoiles visibles dans le ciel nocturne.
Une autre question est de savoir combien d’étoiles peut-on voir dans le ciel sans utiliser d’optique ? On estime que jusqu’à 6 000 étoiles peuvent être observées à l’œil nu depuis la surface de la Terre. Mais en réalité, ce nombre sera bien moindre - premièrement, dans l'hémisphère nord, nous ne pourrons physiquement voir pas plus de la moitié de ce montant (il en va de même pour les habitants de l'hémisphère sud), et deuxièmement, nous parlons sur des conditions d'observation idéales, qui sont en réalité pratiquement impossibles à atteindre. Il suffit de regarder la pollution lumineuse dans le ciel. Et lorsqu’il s’agit des étoiles visibles les plus éloignées, nous avons dans la plupart des cas besoin de conditions idéales pour les remarquer.
Mais quand même, lesquels des petits points scintillants dans le ciel sont les plus éloignés de nous ? Voici la liste que j’ai réussi à dresser jusqu’à présent (même si bien sûr je ne serais pas du tout surpris si j’oubliais beaucoup de choses, alors ne jugez pas trop durement).
Déneb- l'étoile la plus brillante de la constellation du Cygne et la vingtième étoile la plus brillante du ciel nocturne, avec une magnitude apparente de +1,25 (la limite de visibilité pour l'œil humain est considérée comme étant de +6, maximum +6,5 pour les personnes ayant une vision vraiment excellente ). Cette supergéante bleu-blanc, située entre 1 500 (dernière estimation) et 2 600 années-lumière, signifie que la lumière Deneb que nous voyons a été émise entre la naissance de la République romaine et la chute de l'Empire romain d'Occident.
La masse de Deneb est environ 200 fois supérieure à celle de notre étoile et sa luminosité est 50 000 fois supérieure au minimum solaire. S'il était à la place de Sirius, il scintillerait dans notre ciel plus fort que la pleine Lune.
P Le cygne est peint en rouge
Mu Cepheiégalement connue sous le nom d'étoile grenat de Herschel, une supergéante rouge, probablement la plus grande étoile visible à l'œil nu. Sa luminosité dépasse celle du solaire de 60 000 à 100 000 fois ; son rayon, selon des estimations récentes, peut être 1 500 fois plus grand que celui du solaire. Mu Cephei est situé à une distance de 5 500 à 6 000 années-lumière de nous. L’étoile est en fin de vie et se transformera bientôt (selon les normes astronomiques) en supernova. Sa magnitude apparente varie de +3,4 à +5. On pense que c’est l’une des étoiles les plus rouges du ciel nordique.
L'étoile de Plaskett Situé à 6 600 années-lumière de la Terre dans la constellation du Monocéros, c'est l'un des systèmes d'étoiles doubles les plus massifs de la Voie Lactée. L'étoile A a une masse de 50 masses solaires et une luminosité 220 000 fois supérieure à celle de notre étoile. L'étoile B a à peu près la même masse, mais sa luminosité est inférieure - « seulement » 120 000 solaires. La magnitude apparente de l’étoile A est de +6,05, ce qui signifie qu’elle est théoriquement visible à l’œil nu.
Système Eta Carina est situé à une distance de 7 500 à 8 000 années-lumière de nous. Elle se compose de deux étoiles, la principale - une variable bleu vif, est l'une des étoiles les plus grandes et les plus instables de notre galaxie avec une masse d'environ 150 solaires, dont l'étoile a déjà perdu 30. Au XVIIe siècle, Eta Carinae avait une quatrième magnitude ; en 1730, elle devint l'une des plus brillantes de la constellation des Carinae, mais en 1782, elle était redevenue très faible. Puis, en 1820, la luminosité de l’étoile commença à augmenter fortement et en avril 1843 elle atteignit une magnitude apparente de −0,8, devenant temporairement la deuxième plus brillante du ciel après Sirius. Après cela, la luminosité d'Eta Carinae a rapidement diminué et, en 1870, l'étoile est devenue invisible à l'œil nu.
Cependant, en 2007, la luminosité de l'étoile a encore augmenté, elle a atteint la magnitude +5 et est redevenue visible. La luminosité actuelle de l'étoile est estimée à au moins un million de soleil et elle semble être une candidate idéale pour devenir la prochaine supernova de la Voie lactée. Certains pensent même qu’il a déjà explosé.
En conclusion, il convient de mentionner qu’il y a eu des cas dans l’histoire où les gens ont pu observer des étoiles beaucoup plus lointaines. Par exemple, en 1987, une supernova est entrée en éruption dans le Grand Nuage de Magellan, situé à 160 000 années-lumière, et était visible à l'œil nu. Une autre chose est que, contrairement à toutes les supergéantes énumérées ci-dessus, elle a pu être observée sur une période de temps beaucoup plus courte.
". Très intéressant et informations pédagogiques sur la façon dont vous pouvez déterminer la distance jusqu'à un objet au sol en utilisant uniquement votre propre œil. Au total, plusieurs méthodes sont décrites pour déterminer les distances au sol, mais pour notre sujet de mesure des distances aux étoiles, une seule des conclusions est importante pour nous, qui stipule que lorsqu'un objet se déplace N fois plus loin qu'il ne l'était de nous, il visuellement diminue de N fois ; et vice versa, combien de fois nous rapprochons un objet, plus il visuellement augmentera. Ceux. si vous prenez un objet, mesurez sa longueur physique (que ce soit un bâton de 1 m de long), mesurez la distance à cet objet (qu'elle soit de 0,1 m), puis retirez cet objet à une distance de 4 m de l'endroit où il était, alors visuellement il deviendra 4 fois plus petit ! Tout est très simple. Connaissant cette dépendance, vous pouvez déterminer avec assez de précision la distance à un objet au sol, même si vous devez connaître sa taille actuelle. Mais ce n’est pas un problème si nous parlons d’une voiture ou d’un objet familier similaire.Maintenant nous, connaissant cette simple relation inversedistances et tailles des objets, essayons de nous intéresser aux « bases des bases » et de calculer approximatif distance aux étoiles les plus proches.
Les sceptiques diront immédiatement que ces lois optiques pourraient ne pas fonctionner à des distances cosmiques, alors commençons par vérifier faits connus: Le Soleil est plus grand que la Lune - 400 fois. La distance entre la Terre et le Soleil est également bien connue : environ 150 millions de kilomètres. Parce que Dans notre ciel, le Soleil et la Lune sont visuellement identiques (cela est clairement visible lors d'une éclipse totale de Soleil ou de Lune), il s'avère que la Lune devrait être 400 fois plus proche de nous que le Soleil. Et cela se confirme également ! Yandex pour nous aider : de la Terre à la Lune 384 467 km ! Vérifions si la formule de dépendance fonctionne : pour ce faire, divisez 150 millions de km par 384467 et obtenez 390 fois ! Ceux. Il s'avère que la mécanique céleste fonctionne avec une précision absolue et que la loi optique de la relation inverse entre la taille apparente d'un objet et la distance est parfaitement respectée.
Nous devons maintenant trouver un objet digne d’être étudié. Bien sûr, ce sera notre Soleil. Premièrement, nous connaissons la distance au Soleil. Deuxièmement, comme nous le disent les scientifiques, notre Soleil n’est qu’une naine jaune « ordinaire » et des étoiles similaires de classe G2 dans le ciel. grande quantité- environ 10 % de toutes les étoiles. Et .
Maintenant, le plus important : il s'avère que si nous avons des étoiles dans le ciel (et elles existent), qui, selon les scientifiques, sont à peu près égales à la taille de notre Soleil - abandonnons maintenant les conventions, les paramètres exacts sont pas si important pour nous, l'important est que l'étoile ait à peu près la même taille que le Soleil - c'est-à-dire si on sait combien de fois le Soleil visuellement plus grande que cette étoile, on peut calculer la distance réelle à cette étoile ! C'est simple! Une analogie complète avec la Lune et le Soleil.
Prenons maintenant une étoile qui a (selon les scientifiques) des paramètres très proches de notre Soleil : par exemple, 18 Scorpion (18 Scorpii) - célibataire dans la constellation , qui est situé à une distance d'environ 45,7 de la terre. L'objet est remarquable en ce que ses caractéristiques sont très similaires à .
Alors, « Par la star appartient à la catégorie et est un « double » : masse - 1,01 masses solaires, rayon - 1,02 rayons solaires, luminosité - 1,05 luminosités solaires”...
Laisse-moi t'expliquer, cette étoile 18 Scorpion peut être vu dans le ciel à l’œil nu. Quoi qu'il en soit, si les scientifiques étaient capables de décrire une étoile - apparemment par son spectre - alors nous n'aurions aucun doute : cette étoile est une « jumelle » de notre Soleil.
Il existe de nombreuses autres étoiles dont la taille est comparable à celle de notre étoile diurne. Par exemple, Alpha Centauri, Zeta Reticuli, etc. Il est important de comprendre l'essentiel : il existe de nombreuses étoiles visibles dans le ciel dont la taille, selon les astronomes, est proche de la taille du Soleil.
Maintenant, en fait, l’expérience de pensée elle-même :
Nous devons comparer le disque du Soleil et le disque d'une étoile qui, comme nous le savons en taille, est son analogue proche. Combien de fois le disque du Soleil plus d'étoiles, l'étoile est tellement de fois plus loin que le soleil (testé par la Lune) !
Prenons un jour où le Soleil est à son zénith (c'est notre perception visuelle) et essayons « d'estimer » combien de fois le soleil sera plus grand que son « homonyme » (qui n'est visible que la nuit).
Supposons donc que sur le disque visible du Soleil au zénith, 1000 étoiles puissent être disposées (d’un bord à l’autre du disque). En fait, il y en a peut-être plus, mais je suppose que parce que Wiki prétend que la grande majorité des étoiles sont beaucoup plus petit que le soleil, cela signifie que parmi les lumières nocturnes brillantes du ciel nocturne, il peut y avoir beaucoup de « bébés », ce qui réduit automatiquement la distance qui les sépare - par exemple, pas de 1000 fois, mais seulement de 100 ou même moins !
Calculons maintenant la distance à l'étoile. 150 millions* 1000. On obtient : 150 000 000 000 km. =150 milliards de km. Calculons maintenant combien de temps il faut à la lumière pour parcourir cette distance. Après tout, ils nous parlent d'un minimum d'années-lumière !!! Nous savons donc que la vitesse de la lumière est de 300 000 km/s. Ainsi, nous divisons simplement 150 000 000 000 de km par 300 000 km/s et obtenons le temps en secondes : 500 000 s. Cela ne représente que 5 787 jours normaux ! Ceux. la lumière d'une telle étoile ne nous parviendra que dans quelques jours...
Calculons maintenant combien de temps il faudra pour voler sur une fusée à une vitesse de, par exemple, 10 km/s. La réponse sera 15 milliards de secondes. Si on convertit en années, cela donne : 475,64 années terrestres ! Bien sûr, le chiffre est étonnant, mais ce n’est toujours pas une année lumière ! C'est une semaine de lumière maximum ! Ceux. la lumière des étoiles que nous voyons dans le ciel est la plus « fraîche » qui soit. Sinon, nous verrions un ciel noir et vide. Mais si nous le voyons encore dans les étoiles, alors celles-ci sont beaucoup plus proches. Si nous supposons que pas plus d'une centaine d'étoiles de diamètre peuvent tenir sur le Soleil, alors le vol vers l'étoile la plus proche ne dure qu'environ 50 ans !
Évaluation des informations
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Combien de fois regardons-nous le ciel avec fascination, émerveillés par la beauté des étoiles scintillantes ! Ils semblent dispersés dans le ciel et nous attirent avec leur lueur mystérieuse. De nombreuses questions se posent dans nos esprits, mais une chose est sûre : les étoiles sont très loin. Mais que se cache-t-il derrière le mot « très » ? À quelle distance sont les étoiles de nous ? Comment pouvez-vous mesurer la distance qui vous sépare d’eux ?
Mais d'abord, comprenons le concept même de « star ».
Que signifie le mot « étoile » ?
L'étoile est corps céleste(un objet matériel formé naturellement dans l’espace) dans lequel se produisent des réactions thermonucléaires. Une réaction thermonucléaire est un type de réaction nucléaire dans laquelle les poumons noyaux atomiques combiner en plus lourds en raison de énergie cinétique leur mouvement thermique.
Une étoile typique est notre Soleil..
En termes simples, les étoiles sont d’énormes boules de gaz lumineuses (plasma). Ils sont formés principalement d’hydrogène et d’hélium par interaction – compression gravitationnelle. La température au fond des étoiles est énorme, mesurée en millions de Kelvin. Si vous le souhaitez, vous pouvez convertir cette température en degrés Celsius, où °C = K−273,15. En surface, elle est bien entendu plus faible et s'élève à des milliers de kelvins.
Les étoiles sont les principaux corps de l’Univers, car elles contiennent l’essentiel de la matière lumineuse naturelle.
À l’œil nu, nous pouvons voir environ 6 000 étoiles. Toutes ces étoiles visibles (y compris celles visibles à travers les télescopes) appartiennent au groupe local de galaxies (c'est-à-dire les galaxies de la Voie lactée, d'Andromède et du Triangle).
L'étoile la plus proche du Soleil est Proxima du Centaure. Il est situé au 4.2 Années lumière du centre système solaire. Si cette distance est convertie en kilomètres, elle sera alors de 39 billions de kilomètres (3,9 10 13 km). Une année-lumière est égale à la distance parcourue par la lumière en un an – 9 460 730 472 580 800 mètres (ou 200 000 km/s).
Comment mesurent-ils la distance aux étoiles ?
Comme nous l'avons déjà vu, les étoiles sont très loin de nous, donc ces énormes boules lumineuses nous semblent être de petits points lumineux, même si beaucoup d'entre eux peuvent être plusieurs fois plus grands que notre Soleil. Il est très gênant d'opérer avec des nombres aussi énormes, c'est pourquoi les scientifiques ont choisi une autre méthode, relativement simple, mais moins précise, pour mesurer la distance aux étoiles. Pour ce faire, observez une certaine étoile depuis deux pôles de la Terre : le sud et le nord. Dans ce type d’observation, l’étoile est légèrement décalée par rapport à l’observation opposée. Ce changement est appelé parallaxe. Ainsi, la parallaxe est un changement de la position apparente d'un objet par rapport à un arrière-plan distant en fonction de la position de l'observateur.
Nous le voyons sur le diagramme.
La photographie montre le phénomène de parallaxe : le reflet de la lanterne dans l'eau est considérablement décalé par rapport au Soleil pratiquement inchangé.
Connaissant la distance entre les points d'observation D ( base) et l'angle de déplacement α en radians, vous pouvez déterminer la distance à l'objet :
Pour les petits angles :
Pour mesurer la distance aux étoiles, il est plus pratique d’utiliser la parallaxe annuelle. Parallaxe annuelle- l'angle sous lequel le demi-grand axe de l'orbite terrestre est visible depuis l'étoile, perpendiculaire à la direction de l'étoile.
Les parallaxes annuelles sont des indicateurs des distances aux étoiles. Il est pratique d'exprimer les distances aux étoiles en parsecs (ps). La distance dont la parallaxe annuelle est égale à 1 seconde d'arc est appelée parsec(1 parsec = 3,085678 10 16 m). L'étoile la plus proche, Proxima Centauri, a une parallaxe de 0,77″, donc la distance qui la sépare est de 1,298 pc. La distance à l'étoile α Centauri est de 4/3 p.s.
Galileo Galilei a également suggéré que si la Terre tourne autour du Soleil, cela peut être constaté par la variabilité de la parallaxe des étoiles lointaines. Mais avec les instruments qui existaient à cette époque, il était impossible de détecter le déplacement parallactique des étoiles et d'en déterminer les distances. Et le rayon de la Terre est trop petit pour servir de base à la mesure du déplacement parallactique.
Les premières tentatives réussies d'observation de la parallaxe annuelle des étoiles ont été réalisées par un astronome russe exceptionnel. V. Ya. Strouvé pour l'étoile Vega (α Lyrae), ces résultats ont été publiés en 1837. Cependant, des mesures scientifiquement fiables de la parallaxe annuelle ont été réalisées pour la première fois par un mathématicien et astronome allemand. F.V. Bessel en 1838 pour l'étoile 61 Cygni. Par conséquent, la priorité de la découverte de la parallaxe annuelle des étoiles est reconnue par Bessel.
En mesurant la parallaxe annuelle, vous pouvez déterminer de manière fiable les distances aux étoiles situées à moins de 100 ps, ou 300 années-lumière. Les distances vers des étoiles plus lointaines sont actuellement déterminées par d'autres méthodes.
