Osa 7 : Tähtien ja galaksien etäisyydet

Tähtien ja galaksien etäisyydet

Parallaksi-ilmiö

Tehdään osion aluksi pieni simulaatio. Laita kätesi suoraksi kasvojesi eteen siten, että yksi sormi (etu) on pystyssä. Tämän jälkeen katso sormea sulkien toisen silmän ja katso sitä esim. luokkahuoneen seinää vasten. Tämän jälkeen vaihda suljettua silmää, eli avaat suljetun silmän ja suljet toisen. Mitä huomaat? Jotta efektin huomaisi selvemmin, ota luokkahuoneen seinältä joku pystysuora viiva, jonka kohdistat suoraan sormeen. Mitä tapahtuu kun vaihdat katsovaa silmää? Mistä tämä voi johtua?

Tähän ilmiöön perustuu lähimpien tähtien etäisyyksien selvittäminen. Se ei valitettavasti onnistu sillä, että katselee silmillä ja sulkee toisen,vaan pitää käyttää suurempaa sädettä. Katso simulaatiosta miten parallaksi toimii tähtien etäisyyden selvittämiseen. Samalla näet myös mitä inklinaatio tarkoittaa.

Parallaksisimulaattori

parallaksisimulaattori

Eli tähteä katsotaan ensin vaikka kesällä ja sen jälkeen katsotaan puolen vuoden päästä uudelleen ja verrataan, että miten sen paikka on muuttunut taustaa vasten. Tämän eron takia pystyy selvittämään tähden etäisyyden. Kuvasta (wikipedia) alla näkee tilanteen myös selvästi

Koska nämä kulmat ovat todella todella pieniä, ei tällä etäisyydenmittaustavalla pysty mittaamaan ihan jokaisen tähden etäisyyttä, mutta lähiavaruuden tähdet kyllä.

Parallaksi ja parsec

Parallaksilla pystyy mittaamaan etäisyyksiä. Jotta voisi ymmärtää mikä on parsec, pitää tietää mitä tarkoittaa aste, kaariminuutti ja kaarisekunti. Aste on tutusti [[$ \frac{1}{360} $]] osa ympyrästä. Ympyrä jakautuu siis 360 asteeseen. Yksikin aste on toisaalta tähtitieteessä varsin suuri luku, joten käytössä on kaariminuutit, ja yksi kaariminuutti on [[$ \frac{1}{60} $]] asteesta, vastaavasti yksi kaarisekunti on [[$ \frac{1}{60} $]] kaariminuutista. Tästä seuraa, että yksi kaarisekunti on [[$ \frac{1}{3600} $]] asteesta. Varsin pieni pala taivasta siis. Parsec on siis sellainen etäisyys, jossa yksi kaarisekunti vastaa 1 AU sädettä (kuva selventää).

Kuva: wikipedia (parsec)

Galaksien etäisyyksien mittaaminen

Vaikka parallaksilla ei pysty mittaamaan kaikkia kohteita, on myös kauempana olevien kohteiden etäisyyksien mittaamiseen kehitetty tapoja. Näistä yksi tapa on Kefeidit. Kefeidit ovat keltaisia jättiläistähtiä, jotka sykkivät aina tietyllä valon voimakkuudella ja jaksolla. Eli ne ovat välillä kirkkaampia ja välillä himmeämpiä ja tämä jakso ja kirkkauden vaihtelu on tunnettu. Tätä pystytään hyödyntämään etäisyyden mittaamisessa vertaamalla useita samassa galaksissa olevien Kefeidien todellista kirkkautta näennäiseen kirkkauteen. Kaukaisimmat Kefeidit on löydetty 60 miljoonan valovuoden päästä (Kefeidit).

Jos etäisyys on suurempi, käytetään hyväksi punasiirtymää. Tälla tavalla on jopa vertailukohta todellisuudessa. Jos ambulanssi lähestyy sinua, kuuluu erilainen ääni kuin ambulanssin ajaessa sinusta pois päin. Samalla tavalla tapahtuu taivaalta mitattaville kohteille. Mitä suurempi punasiirtymä on, sitä kauempana on kohde.