Параллакс и измерение расстояний

Тригонометрический параллакс измеряет расстояние до близлежащей звезды по крошечному ежегодному сдвигу ее видимого положения, вызванному движением Земли вокруг Солнца.

Definition

Тригонометрический параллакс — это угловое смещение видимого положения звезды в течение года, обусловленное орбитальным движением Земли, из которого по простой геометрии определяется расстояние до звезды.

Scope

Эта тема охватывает прямое геометрическое измерение астрономических расстояний, главным образом тригонометрический параллакс, включая определение парсека, точность, необходимую для обнаружения сдвигов менее одной угловой секунды, и статистическую обработку параллактических измерений. Также рассматривается роль параллакса как фундаментальной ступени, калибрующей более широкую космическую шкалу расстояний.

Core questions

• Как ежегодный угол параллакса связан с расстоянием, и что определяет парсек?
• Какая точность необходима для измерения параллаксов, и как космические миссии достигают ее?
• Почему отрицательные или зашумленные параллаксы должны обрабатываться статистически, а не просто инвертироваться?
• Как параллакс калибрует остальную часть космической шкалы расстояний?

Key theories

Парсек и соотношение параллакс-расстояние

Расстояние в парсеках является величиной, обратной углу параллакса в угловых секундах, поэтому звезда на расстоянии одного парсека демонстрирует ежегодный параллакс в одну угловую секунду, что обеспечивает прямую единицу измерения расстояния.

Статистическая обработка параллаксов

Поскольку ошибки параллакса могут приводить к малым или отрицательным значениям, расстояния должны выводиться с использованием надлежащих статистических или байесовских методов, а не путем наивной инверсии измерения.

Clinical relevance

Геометрические параллаксы обеспечивают единственные независимые от модели расстояния до звезд и служат основой для калибровки стандартных свечей, таких как цефеиды, что делает их краеугольным камнем шкалы расстояний и определений светимости.

History

Бессель измерил первый звездный параллакс звезды 61 Лебедя в 1838 году; наземные измерения параллаксов оставались ограниченными близлежащими звездами до тех пор, пока космические миссии Hipparcos и Gaia не расширили точные измерения параллаксов по всей Галактике.

Seminal works

• gaia2016
• kovalevskySeidelmann2004
• chromey2016

Frequently asked questions

Что такое парсек?

Парсек — это расстояние, на котором звезда будет иметь параллакс в одну угловую секунду; он равен примерно 3,26 световым годам и определяется непосредственно через соотношение параллакс-расстояние.

Почему очень далекие звезды нельзя измерить с помощью параллакса?

Угол параллакса уменьшается с расстоянием, поэтому для далеких звезд он становится меньше точности измерения; за этим пределом должны использоваться другие методы измерения расстояний, калиброванные параллаксом.