Ποια είναι η σκάλα κοσμικής απόστασης;

Η κοσμική σκάλα απόστασης είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιούνται από τους αστρονόμους για τον προσδιορισμό των αποστάσεων σε ουράνια αντικείμενα, ειδικά εκείνα εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Ονομάζεται "σκάλα" επειδή βασίζεται σε μια σειρά βημάτων, κάθε κτίριο στο προηγούμενο για να φτάσει μακρύτερα και μακρύτερα στο διάστημα. Ακολουθεί μια κατανομή των βημάτων:

1. Parallax:

Αυτή είναι η πιο άμεση μέθοδος για τη μέτρηση των αποστάσεων στα κοντινά αστέρια. Βασίζεται στην ελαφρά μετατόπιση της φαινομενικής θέσης ενός αστεριού, καθώς η Γη περιστρέφεται στον ήλιο. Με τη μέτρηση αυτής της μετατόπισης (η γωνία παράλλαξης), μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση από το αστέρι.

2. Τυπικά κεριά:

Αυτά είναι αντικείμενα με γνωστή εγγενή φωτεινότητα (φωτεινότητα). Συγκρίνοντας την φαινομενική τους φωτεινότητα με τη γνωστή φωτεινότητα τους, μπορούμε να υπολογίσουμε την απόσταση τους. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:

* μεταβλητές cepheid: Αυτά είναι παλμικά αστέρια με άμεση σχέση μεταξύ της περιόδου παλμών και της φωτεινότητας τους.

* Τύπος ia supernovae: Αυτές είναι ισχυρές εκρήξεις λευκών αστέγων νάνων, γνωστές για τη συνεπή κορυφαία φωτεινότητα.

3. Σχέση Tully-Fisher:

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας περιστροφής των σπειροειδών γαλαξιών και της φωτεινότητας τους. Με τη μέτρηση της ταχύτητας περιστροφής του γαλαξία (από το Doppler μετατοπίζεται στις φασματικές του γραμμές), μπορούμε να εκτιμήσουμε τη φωτεινότητα του και επομένως την απόσταση του.

4. Supernova Cosmology Project:

Αυτό το έργο χρησιμοποιεί Supernovae τύπου IA για τη μέτρηση του ρυθμού επέκτασης του σύμπαντος. Συγκρίνοντας την παρατηρούμενη φωτεινότητα αυτών των σουπερνόβων με την αναμενόμενη φωτεινότητα τους, μπορούμε να καθορίσουμε την απόσταση τους και ως εκ τούτου το ρυθμό με τον οποίο επεκτείνεται το σύμπαν.

5. Redshift:

Η κόκκινη μετατόπιση των μακρινών γαλαξιών χρησιμοποιείται για την εκτίμηση της απόστασής τους. Καθώς το φως ταξιδεύει από έναν μακρινό γαλαξία σε εμάς, το εκτεταμένο σύμπαν εκτείνεται στα μήκη κύματος του φωτός, προκαλώντας μια στροφή προς το κόκκινο άκρο του φάσματος. Όσο μεγαλύτερη είναι η κόκκινη μετατόπιση, τόσο μακρύτερα ο γαλαξίας.

Περιορισμοί:

Η κοσμική απόσταση έχει περιορισμούς:

* Η ακρίβεια μειώνεται με απόσταση: Κάθε βήμα στη σκάλα βασίζεται σε προηγούμενα βήματα, επομένως συσσωρεύονται σφάλματα καθώς μετράμε μακρύτερα αντικείμενα.

* Εξάρτηση από υποθέσεις: Ορισμένες μέθοδοι βασίζονται σε υποθέσεις σχετικά με τις ιδιότητες των παρατηρούμενων αντικειμένων, οι οποίες μπορεί να μην είναι πάντα ακριβείς.

Σημασία:

Παρά τους περιορισμούς του, η κοσμική απόσταση είναι ένα ισχυρό εργαλείο που επέτρεψε στους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν το σύμπαν και να κατανοήσουν τη δομή και την εξέλιξή του. Ήταν επίσης ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό της ηλικίας του σύμπαντος, της σταθεράς Hubble και της ύπαρξης σκοτεινής ενέργειας.