Чи не могли б ми паралаксу виміряти зірки саме на основі розміру Землі?

Уявіть дві основні поверхневі обсерваторії, можливо, "найбільш північні" та "найпівденніші" такі (в ідеалі на подібній довготі).

Чи можуть вони для сусідніх зірок кожну фотографію одночасно зробити фотографію та досягти вимірювання відстані до цієї зірки, виходячи з розміру Землі як базової?

(Я вдячний, що будь-якому з областей потрібно зачекати лише кілька днів, щоб точка зору просунулася набагато довше базової відстані!)

Або ця відстань занадто коротка?

Що тоді стосується мінімальної базової лінії, яку ми могли б паралаксально виміряти найближчими зірками, за допомогою наших найкращих телескопів на даний момент? 100 000км, мільйон? Набагато більше?

telescope parallax

— Fattie
джерело

Відповіді:

В принципі, це неможливо.

Космічний корабель Gaia, призначений головним чином для вимірювання зоряних положень, здатний вимірювати паралакси до 10 кпк з 20% невизначеністю. Його базовий рівень - 2 АС; рази більший діаметр Землі. Таким чином, розмістивши по два гаї з кожної сторони Землі, можна було б виміряти паралакси зірок на відстань , це означає, що ви майже зможете виміряти відстань нашої найближчої сусідньої зірки, Кентавра, яка становить 1,3 шт. Тож вам просто потрібно було б трохи покращити свого Гаїаса. $2.3\times10^{4}$ $10\,\mathrm{kpc} \,/\, 2.3\times10^{4} \simeq 0.4\,\mathrm{pc}$ $\alpha$

Це ігнорує невеликі ускладнення, такі як атмосфера, але якщо ви готові поставити їх поза атмосферою, ви могли б це зробити. Звичайно, це було б марною тратою часу, оскільки ми вже знаємо відстані до найближчих зірок, але ей, іди вперед.

— пела
джерело

Цілком чудовий чувак.

— Fattie

сподівався на альт-текст;)

— Майкл

Якщо я не помиляюся, це має бути .

2.2 \times 10^{5}

$2.2\times 10^5$

— Мартін Арджерамі

@MartinArgerami: Я зробив обчислення в голові, і я насправді трохи відключився, але це було майже правильно: , а не .

2 A U / 2 R_{\oplus} = 3 \times 10^{13} / 1.3 \times 10^{9} = 2.3 \times 10^{4}

$2\,\mathrm{AU} \,/\, 2R_\oplus = 3\times10^{13}/1.3\times10^{9} = 2.3\times10^4$

\times 10^{5}

$\times10^5$

— пела

Я сподіваюся, що ви теж не зробили 1300 мегаевро в голові. ESA не буде задоволений цим.

— зефір

Те, що ви описуєте, - це інтерферометр, і насправді у нас вже є інтерферометр із налаштуванням, як ви описуєте.

Якщо ви не знаєте, інтерферометр - це набір двох або більше телескопів, розділених деякою відстані, які працюють у тандемі, щоб зробити зображення предмета. За основними принципами оптики, ефективний розмір вашого телескопа регулюється не загальним, сукупним розміром двох або більше телескопів, а фізичним поділом телескопів. Це означає, що якщо у вас один телескоп на північному полюсі і інший на південному полюсі такий, що вони можуть одночасно спостерігати один і той же об’єкт, то у вас фактично є телескоп, діафрагма якого має розмір Землі!

Якщо ви знаєте свою оптику, ви знаєте, що більший розмір діафрагми означає кращу роздільну здатність. Існуючий інтерферометр розміру Землі, про який я вже згадував, був би дуже довгим базовим інтерферометром (VLBI). Цей телескоп може виміряти при роздільній здатності до півдулі!

Ось список із 70 пульсарів, у яких був виміряний паралакс, значна частина яких була зроблена за допомогою VLBI.

Деякі примітки:

Концепція інтерферометрії надзвичайно складна і її важко реалізувати на практиці. Через фізику, чим довша довжина хвилі, тим легше мати робочі інтерферометричні системи. Таким чином, більшість інтерферометрів, таких як VLBI, знаходяться в режимі мікрохвильової / радіо. NPOI єдиний оптичний інтерферометр я знаю , і що існує тільки тому , що вона фінансується за рахунок американських військових в якості необхідності для супутників і навігації.
У технічному плані є набагато більше, що короткий концептуальний вступ, який я виклав вище, але якщо бути відвертим, вам потрібно буде прочитати цілий підручник, щоб дійсно зрозуміти процес, і навіть мені щось із цього здається магічним.
Під час дослідження VLBI ви можете побачити посилання на VLBA. Це споріднена, але чітка колекція телескопів. Ефективно, VLBA - це дуже довгий базовий масив, який складається з телескопів у всьому світі, якими володіють і управляються США . Однак VLBI включає всі телескопи в межах VLBA, але також включає інші телескопи, які належать та експлуатуються іншими країнами.

— зефір
джерело

Хм; Я не описую інтерферометр! :) При вимірюванні паралакса ви просто робите дві фотографії та порівнюєте "дзиггінг" сусідньої зірки (порівняно з далеким фоном). {Що стосується інтерферометрів; оптичні інтерферометри розташовані не більше ніж на кілька сотень ярдів; радіоінтерферометри різні.} Метою інтерферометрів є досягнення дуже високої роздільної здатності (так, розділення крихітних проміжків між бінарними файлами та вирішення подібних проблем). Я не бачу одразу жодного способу використання інтерферометра для зйомки пар паралаксальних фотографій? (Продовження ...)

— Fattie

.. за винятком стільки, скільки, звичайно, ви можете використовувати інтерферометр, як і будь-який інший телескоп, щоб зробити пару фотографій паралакса: сфотографувати (радіограму .. що завгодно) у січні, а потім у липні. Тож я не дуже впевнений, чи інтерферометри як такі стосуються фотографування пар паралаксальних пар ??

— Fattie

Я розумію, що я описав, це не саме те, що ви просите, але я думаю, що це ефективно. Правда, ви не говорили про інтерферометри, але інтерферометри можна використовувати для ефективного виконання того, про що ви говорите, де вони використовують землю як базову лінію (а не земну орбіту, як це стандартна практика). Це не зовсім те, що ви можете хотіти, але воно настільки близько, як я знаю, з використанням фактичних методик. Спробуйте перевірити джерела в пульсарському паралаксі, який я пов’язав.

— зефір

@JoeBlow це, можливо, не відповідає на ваше запитання, але, принаймні, відповідає вимозі використання землі як базової лінії вимірювання паралакса.

— зефір