Thị sai và Đo khoảng cách

Thị sai lượng giác đo khoảng cách đến một ngôi sao gần bằng sự dịch chuyển nhỏ hàng năm trong vị trí biểu kiến của nó, gây ra bởi chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời.

Definition

Thị sai lượng giác là sự dịch chuyển góc của vị trí biểu kiến của một ngôi sao trong suốt một năm do chuyển động quỹ đạo của Trái Đất, từ đó khoảng cách của ngôi sao được suy ra bằng hình học đơn giản.

Scope

Chủ đề này bao gồm việc đo trực tiếp khoảng cách thiên văn bằng hình học, chủ yếu là thị sai lượng giác, bao gồm định nghĩa parsec, độ chính xác cần thiết để phát hiện các dịch chuyển dưới cung giây, và xử lý thống kê các phép đo thị sai. Nó cũng đề cập đến vai trò của thị sai như một bậc thang nền tảng để hiệu chỉnh thang khoảng cách vũ trụ rộng lớn hơn.

Core questions

• Góc thị sai hàng năm liên quan đến khoảng cách như thế nào, và điều gì định nghĩa parsec?
• Độ chính xác nào là cần thiết để đo thị sai, và các sứ mệnh không gian đạt được điều đó như thế nào?
• Tại sao các phép đo thị sai âm hoặc nhiễu phải được xử lý thống kê thay vì chỉ đơn giản là đảo ngược?
• Thị sai hiệu chỉnh phần còn lại của thang khoảng cách vũ trụ như thế nào?

Key theories

Parsec và mối quan hệ thị sai-khoảng cách

Khoảng cách tính bằng parsec là nghịch đảo của góc thị sai tính bằng cung giây, vì vậy một ngôi sao cách xa một parsec sẽ có thị sai hàng năm là một cung giây, cung cấp một đơn vị khoảng cách trực tiếp.

Xử lý thống kê các phép đo thị sai

Vì sai số thị sai có thể tạo ra các giá trị nhỏ hoặc âm, khoảng cách phải được suy ra bằng các phương pháp thống kê hoặc Bayes phù hợp thay vì chỉ đơn thuần đảo ngược phép đo.

Clinical relevance

Thị sai hình học cung cấp các khoảng cách độc lập với mô hình duy nhất đến các ngôi sao và là điểm neo để hiệu chỉnh các nến chuẩn như sao Cepheid, làm cho chúng trở thành nền tảng của thang khoảng cách và xác định độ sáng.

History

Bessel đã đo thị sai sao đầu tiên, của 61 Cygni, vào năm 1838; các phép đo thị sai từ mặt đất vẫn bị giới hạn ở các ngôi sao gần cho đến khi các sứ mệnh không gian Hipparcos và Gaia mở rộng các phép đo thị sai chính xác trên khắp Thiên hà.

Seminal works

• gaia2016
• kovalevskySeidelmann2004
• chromey2016

Frequently asked questions

Parsec là gì?

Một parsec là khoảng cách mà tại đó một ngôi sao sẽ có thị sai là một cung giây; nó tương đương khoảng 3,26 năm ánh sáng và được định nghĩa trực tiếp thông qua mối quan hệ thị sai-khoảng cách.

Tại sao không thể đo các ngôi sao rất xa bằng thị sai?

Góc thị sai giảm theo khoảng cách, vì vậy đối với các ngôi sao xa, nó trở nên nhỏ hơn độ chính xác đo lường; vượt quá giới hạn đó, phải sử dụng các phương pháp đo khoảng cách khác được hiệu chỉnh bằng thị sai.