Honnan tudják a tudósok, hogy egy csillag milyen távol van?

A távolságmeghatározásra több módszer is adott.

Viszonylag közeli csillagoknál a Föld pályasugarának átmérője elég elmozdulás ahhoz, hogy a csillag az év egyes szakaszaiban ne ugyanabban az irányban látsszon. Ez a látszólagos mozgás a parallaxis. Ezt felhasználva háromszögeléssel jó közelítéssel számítható a csillag távolsága.

Nyilván, a a távolsághoz képest már elhanyagolható a Föld pályájának átmérője, a dolog már kissé bonyolultabbá válik.

Ilyen esetben a leghíresebb a sajáttávolság számítás. Ennek során a vöröseltolódást használják fel a mérés alapjául. Ugye a hosszú idő óta utazó fény hullámhossza változik a tér tágulása miatt.

Luminozitás távolság

Ennél a mérésnél a csillag látszólagos fényességéből indulnak ki. A mérés lényege, hogy a csillag által kibocsátott fény a távolság négyzetével fordított arányban csökkenő fluxussűrűséggel látszik.

Aztán ott a látószögátmérő-távolság, ami akkor használható, ha a kérdéses csillagnak ismerjük az átmérőjét. Itt a kiindulási alap a csillag átmérője és a megfigyelt szögátmérő. Ennek nehézségét az adja, hogy a világegyetem geometriája nem euklideszi és a látszólagos átmérő nem monoton függvénye a távolságnak.

Hogy egy kicsit beleláss a dolog mechanikájába, érdemes ezt a cikket átolvasni:

[link]

Azért néhány kiegészítés erősen szükséges gyakorivalasz2 kommentjéhez:

"Ilyen esetben a leghíresebb a sajáttávolság számítás. Ennek során a vöröseltolódást használják fel a mérés alapjául."

Ez a csillagok távolságmérésére nem nagyon alkalmas. Egyrészt a közeli csillagok vöröseltolódása kicsi, másrészt a kaotikus mozgás miatt (hiszen van, amelyik közeledik felénk, és van, amelyik távolodik tőlünk) teljesen változó, csillagonként eltérő az érték.

A vöröseltolódáson alapuló -amúgy sem teljesen megbízható értéket adó- távolságmérést inkább a távoli galaxisok, kvazárok, és egyéb fényes objektumok (fényévmilliókra, milliárdokra lévők) távolságának meghatározására használják. Ebből a távolságból amúgy sem lehetne egy egy átlagos csillagot kiragadva azon méréseket eszközölni.

"Luminozitás távolság

Ennél a mérésnél a csillag látszólagos fényességéből indulnak ki. A mérés lényege, hogy a csillag által kibocsátott fény a távolság négyzetével fordított arányban csökkenő fluxussűrűséggel látszik."

Ezzel meg az a gond, hogy a csillagok nagyon-nagyon eltérő fényességűek tudnak lenni. Ez a módszer akkor lenne jó, ha a csillagok fényessége állandó lenne. Szerencsére egy trükkel ez a probléma áthidalható. Nevezetesen van egy fajta változócsillag (Cepheida) Aminek a fényváltozása és az abszolút fényessége között jól ismert összefüggés van. Így a látszólagos fényesség, és a fényváltozásból számított abszolút fényesség ismeretében nagyon pontosan meghatározható a távolság. Ezzel a módszerrel a relatíve közeli csillagok mérhetőek, és még a nem túl távoli galaxisok ilyen változóinak mérése is lehetséges néhány millió fényév távolságig. Az ennél nagyobb távolságokban az egyes csillagok mérése nem oldható meg, viszont nem is szükséges egyet-egyet kiragadni a galaxisának csillagmilliárdjaiból. Ezeken a távolságokon az 1A tipusú szupernovák fénymenetének vizsgálatából lehet távolságot mérni, hasonlóan a Cepheida módszerhez. Egy ilyen szupernova fényessége gyakorlatilag állandó, így a távolság a megfigyelt fényességmenete alapján könnyen számolható.

"Aztán ott a látószögátmérő-távolság, ami akkor használható, ha a kérdéses csillagnak ismerjük az átmérőjét. Itt a kiindulási alap a csillag átmérője és a megfigyelt szögátmérő."

Hmmmm, egy nem ismert távoli csillag átmérője hogy is lehetne pontosan ismert ... Megaztán nem sok olyan csillag van, aminek egyáltalán mérhető volna a látszólagos szögátmérője. Az egyik ilyen közismert csillag a Betelgeuse (Alpha Orionis), De maradjunk abban, hogy ez a módszer amennyire alkalmas a Naprendszer tagjainak távolságmérésére, annyira alkalmatlan a csillagok távolságának mérésére (Nem is véletlen hogy pont a Betelgeuse távolságát sem sikerült meghatározni; bizonyos források 470 fényév távolságot írnak, de találni 800 fényéves adatot is a szakirodalomban, Ez a két érték meg -valljuk meg- nem épp a módszer esetleges használhatóságát jelzi.)

Hááááááát, hogyismondjam ... A csillagok sajátmozgása nem igazán jelentős ....

http://www.youtube.com/watch?v=uUuVMhp-4pA

A 2:09 időpontnál jól látható pl a Nagymedve (Göncölszekér) esetében mennyire kicsi ez a mozgás. 100ezer éves nagyságrend kell, hogy jelentős elmozdulást lássunk a kialakult látványban.

A legnagyobb sajátmozgású csillag a Barnard-féle Nyílcsillag. Ennek a látszólagos elmozdulása az égen a legnagyobb. Kb. 200 év alatt halad annyit, mint a látszó Hold átmérője. És ez is csak azért ilyen "nagy", mert valóban gyors a mozgása, és mert viszonylag közel van (5.9 fényév). De ezek alapján belátható, hogy a csillagok pályájának kiszámítása elég bajos. És nem is kerülünk közelebb a topic problémájához, történetesen a csillagok távolságának meghatározásához.