АСТРОНОМІЯ - ДИТЯЧА ЕНЦИКЛОПЕДІЯ - ФОЛІО 2005

V

ГАЛАКТИКИ — ОСТРОВИ У ВСЕСВІТІ

Вимірювання міжгалактичних відстаней

Для того щоб дізнатися про галактики більше, ніж про їхні форми та колір, ми повинні уявляти собі, наскільки далеко вони від нас знаходяться. Так чи інакше, а вимірювання відстаней у космічному просторі є одним із найважливіших завдань з-поміж тих, перед якими ми опиняємося, коли намагаємося зрозуміти галактики та Всесвіт узагалі.

Існує ціла низка можливостей, застосовуючи які ми можемо вимірювати космічні відстані. Кожного разу ми встановлюємо потрібні й максимально зручні нам стандарти. Порівнюючи з ними наші піддослідні об’єкти, ми й проводимо вимірювання. Сучасні методи дозволяють визначати відстані в космічному просторі з похибкою не більше 20%.

Пам’ятаєте залежність видимого блиску об’єкта від його абсолютного блиску та віддаленості від спостерігача? Уявімо собі таку картину. Ви бачите віддалений вуличний ліхтар. При цьому ви знаєте точно, що всі вуличні ліхтарі мають певну однакову яскравість. То тепер ви можете впевнено визначити, на якій відстані від вас знаходиться вказаний ліхтар, чи не так?

На жаль, на відміну від ламп для ліхтарів астрономічні об’єкти, а насамперед зірки, не мають маркування щодо їхньої потужності та яскравості. Проте для багатьох зірок ми можемо передбачити їхню світність, не потребуючи визначення відстані до них. Як? Дуже просто — за допомогою діаграми Герцшпрунга-Рассела. Наприклад, будь-яка зірка, що схожа на наше Сонце (тобто теж належить до спектрального класу G2), буде мати майже таку ж світність, що й Сонце. Таким чином, знаючи світність зірки та вимірявши її видимий блиск, ми зможемо оцінити відстань до неї. Звичайно, що такі оцінки будуть не дуже точними, бо жоден астрономічний об’єкт не може бути прийнятий за досконалий стандарт.

Цей метод, а також деякі складніші його похідні, може бути використаний для вимірювання відстаней у межах нашої Галактики. Проте коли ми починаємо рухатися глибше в космос, ми зіштовхуємося з проблемою: наявні в нас зоряні стандарти — зірки головної послідовності — надто слабкі. їх просто дуже важко надійно спостерігати на таких відстанях!

На допомогу треба закликати нові стандарти — зірки, що будуть мати більші світності. На жаль, будь-яку зірку не з головної послідовності використати не можна. Ви, мабуть, і самі добре знаєте чому. Звичайно, тому, що вони можуть виявитися надто нестабільними як для стандарту.

У цьому випадку на допомогу приходять дуже специфічні зірки — цефеїди, про які ми згадували під час знайомства зі змінними зорями. Цефеїди належать до пульсуючих змінних зірок. І вони мають корисну особливість: період коливання їхнього блиску знаходиться в дуже гарній пропорційності зі світністю цефеїди. Тобто, показуючи нам, що період зміни блиску зірки дорівнює ЗО дням, вона фактично гучно кричить: «Дивіться, моя світність у 10 000 разів перевищує світність вашого Сонця!» До того ж цефеїди досить яскраві.

За цю дивовижну властивість астрономи називають цефеїди «маяками Всесвіту».

Цефеїди також відіграли дуже важливу роль і у відкритті існування інших галактик. Так, спостережні засоби початку XX століття дозволяли розрізнити зірки тільки в найближчих галактиках, а багато хто з астрономів того часу вважав Молочний Шлях фактично Всесвітом. Такого поняття, як галактика в сучасному розумінні, не існувало. Коли ж Едвін Пауелл Хаббл відкрив цефеїди у Галактиці Андромеди, він виміряв відстані до них і таким чином до самої галактики. Щоправда, його оцінки виявилися завищеними майже вдвічі, проте було ясно: ці зірки належать до іншої зоряної системи, бо відстань до них значно більша за відстань до най- віддаленіших із відомих зірок Молочного Шляху.

Таким чином, один-єдиний «удар» наукового відкриття став причиною драматичної зміни світосприйняття багатьох тисяч людей. Замість того, щоб жити у Всесвіті, який не виходив за межі нашого Молочного Шляху, ми дізналися, що живемо тільки в одній з багатьох мільярдів галактик.



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити