Wie werden Entfernungen im Sonnensystem, in der Galaxis und im Universum gemessen?

Entfernungen in unserem Universum können auf verschiedene Arten berechnet werden:

• Stellare Parallaxe
• Standardkerzen
• Rotverschiebung

Wie hängen diese Methoden zusammen und wie werden sie tatsächlich zur Berechnung von Entfernungen verwendet? Sie werden im Sonnensystem, in der Galaxis und im Universum gemessen.

Stellare Parallaxe

Die stellare Parallaxe verwendet perspektivische Unterschiede, um den Abstand zu einem Objekt zu bestimmen. Wenn sich die Erde um die Sonne dreht, ändert sich unsere Perspektive auf den Stern, die Galaxie usw. und damit der Winkel von uns zum Objekt. Da wir wissen, wie sich die Erde um die Sonne bewegt, kennen wir den Abstand zwischen den Punkten, an denen wir die Messungen vornehmen. Daraus können wir mit der Sinusregel den Abstand zum Objekt bestimmen.

Wenn zum Beispiel der Abstand zwischen den beiden Messpunkten 2 Einheiten betrug und die beiden Innenwinkel ( A und B ) ( A ) 80 ° und ( B ) 75 ° betrugen (und daher der andere Winkel ( C ) 25 ° beträgt ) Wir können das sagen:

$a = \frac{2\sin80}{\sin25}\ $

Dabei ist " a " die dem Winkel " A " entgegengesetzte Seite . Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen dem Objekt und dem zweiten ( B ) Messpunkt ungefähr 4,66 Einheiten beträgt. Diagramm hier .

Standardkerzen

Eine Standardkerze ist ein astronomisches Objekt, dessen absolute Größe bekannt ist. ( Quelle )

Unter Verwendung der bekannten absoluten und der gemessenen scheinbaren Größe (was von Instrumenten usw. gesehen wird) ist es möglich, die Entfernung des Objekts unter Verwendung der Formel zu bestimmen:

mM = 5 log d - 5
wobei m die scheinbare Größe des Objekts ist, M die absolute Größe des Objekts ist und d die Entfernung zum Objekt in Parsec ist ( gleiche Quelle ).

Eines der am häufigsten verwendeten Beispiele für diese Standardkerzen ist die Supernova Typ Ia, mit der entdeckt wurde, dass sich das Universum in seiner Expansion beschleunigt. Dies führte zur Verleihung des Nobelpreises für Physik 2011 an Saul Perlmutter , Brian Schmidt und Adam Riess .

Darüber hinaus sind RR Lyrae eine andere Form der Standardkerze, die zum Messen von galaktischen Entfernungen verwendet wird (SN Ia sind viel leuchtender und können daher für viel größere Entfernungen verwendet werden). RR Lyrae sind eine Art variabler Stern mit einem Verhältnis zwischen Pulsationsperiode und absoluter Größe, weshalb sie als Standardkerzen gut geeignet sind.

Weitere Informationen hier .

Rotverschiebung

Rotverschiebung ist der Effekt, bei dem Licht von einem Objekt so "gestreckt" wird, dass die Wellenlänge zum "roten" Ende des Spektrums verschoben wird. Entfernungen werden nach dem Hubble-Gesetz berechnet, aber ich lasse es von anderen erklären: hier , hier und hier .