Poderíamos paralaxe medir estrelas apenas com base no tamanho da Terra?

Imagine dois observatórios de superfície principais, talvez o "extremo norte" e o "extremo sul" (idealmente em uma longitude semelhante).

Para estrelas próximas, cada uma delas poderia tirar uma foto ao mesmo tempo e obter uma medida de distância a essa estrela, com base no tamanho da Terra como a linha de base?

(Entendo que qualquer um dos escopos precisa esperar apenas alguns dias, para que o ponto de vista deles tenha se movido uma distância da linha de base muito mais longa!)

Ou essa distância é muito curta?

Qual é então a linha de base mínima que poderíamos paralelamente medir as estrelas mais próximas, com nossos melhores telescópios atualmente? 100.000 km, um milhão? Muito mais?

telescope parallax Fattie
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Respostas:

Em princípio, não é impossível.

A sonda Gaia, projetada principalmente para medir posições estelares, é capaz de medir paralaxes a até 10 kpc de distância, com 20% de incerteza. Sua linha de base é 2 UA; vezes maior que o diâmetro da Terra. Assim, a colocação de dois Gaias em cada lado da Terra seria capaz de medir paralaxes de estrelas até uma distância de , o que significa que você quase poderá medir a distância de nossa estrela vizinha mais próxima, Centauri, que fica em 1,3 pc. Então você só precisa melhorar um pouco o seu Gaias. $2.3\times10^{4}$ $10\,\mathrm{kpc} \,/\, 2.3\times10^{4} \simeq 0.4\,\mathrm{pc}$ $\alpha$

Isso ignora pequenas complicações, como a atmosfera, mas se você estiver disposto a colocá-las fora da atmosfera, poderá fazê-lo. É claro que seria uma perda de tempo, já que já sabemos as distâncias das estrelas mais próximas, mas ei, vá em frente.

pela
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Cara totalmente incrível.

Fattie

estava esperando por texto alternativo;) #

Michael

Se não estiver errado, deve ser .

2.2 \times 10^{5}

$2.2\times 10^5$

Martin Argerami

@MartinArgerami: Fiz o cálculo na minha cabeça e estava um pouco enganado, mas estava quase correto: , não .

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}

$\times10^5$

pela

Espero que você não tenha feito os 1300 megaeuros em sua cabeça também. A ESA não ficará feliz com isso.

Zephyr

O que você está descrevendo é um interferômetro e, na verdade, já temos um interferômetro configurado como você descreve.

Se você não souber, um interferômetro é um conjunto de dois ou mais telescópios, separados por alguma distância, que trabalham em conjunto para tirar uma imagem de um objeto. Pelos princípios básicos da óptica, o tamanho efetivo do seu telescópio é governado não pelo tamanho total e cumulativo dos dois ou mais telescópios, mas pela separação física dos telescópios. Isso significa que, se você tem um telescópio no pólo norte e outro no pólo sul, de modo que ambos possam observar o mesmo objeto ao mesmo tempo, então o que você tem efetivamente é um telescópio cuja abertura é do tamanho da Terra!

Se você conhece sua ótica, saberá que um tamanho de abertura maior significa melhor resolução. O interferômetro do tamanho da Terra, já existente, que aludi acima seria o Interferômetro da Linha de Base Muito Longa (VLBI). Este telescópio pode medir em uma resolução de menos de milissegundos!

Aqui está uma lista de 70 pulsares que tiveram seu paralaxe medido, boa parte dos quais foi feita usando o VLBI.

Algumas notas:

O conceito de interferometria é muito complexo e difícil de implementar na prática. Por causa da física, quanto maior o comprimento de onda, mais fácil é ter sistemas interferométricos em funcionamento. Como tal, a maioria dos interferômetros, como o VLBI, está no regime de microondas / rádio. O NPOI é o único interferômetro óptico que eu conheço e que só existe porque é financiado pelas Forças Armadas dos EUA como uma necessidade para satélites e navegação.
Tecnicamente, há muito mais envolvido que a breve introdução conceitual que dei acima, mas, para ser franco, você precisará ler um livro inteiro para realmente entender o processo e até para mim alguns deles parecem mágicos.
Ao pesquisar o VLBI, você pode ver referências ao VLBA. Esta é uma coleção de telescópios relacionada, mas distinta. Efetivamente, o VLBA é o Very Long Baseline Array, composto por telescópios em todo o mundo pertencentes e operados pelos Estados Unidos . O VLBI, no entanto, inclui todos os telescópios do VLBA, mas também inclui outros telescópios pertencentes e operados por outros países.

zéfiro
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Hmm; Não estou descrevendo um interferômetro! :) Em uma medição de paralaxe, basta tirar duas fotos e comparar o "jiggle" da estrela próxima (em comparação com o fundo distante). {Em relação a interferômetros; os interferômetros ópticos estão no máximo a apenas algumas centenas de metros; os interferômetros de rádio são diferentes.} O objetivo dos interferômetros é obter uma resolução muito alta (separando os pequenos espaços entre binários e resolvendo problemas semelhantes). Não vejo imediatamente como um interferômetro poderia ser usado para tirar pares de fotos de paralaxe? (Cont ...)

Fattie

.. exceto na medida em que, é claro, você poderia usar um interferômetro como qualquer outro telescópio para fazer um par de fotos de paralaxe: tire uma foto (radiograma .. tanto faz) em janeiro e depois em julho. Então, eu realmente não tenho certeza se interferômetros, como tais, se relacionam com tirar fotos de pares de paralaxe?

Fattie

Percebo que o que descrevi não é exatamente o que você está perguntando, mas acho que é efetivamente. É verdade que você não estava falando sobre interferômetros, mas os interferômetros podem ser usados para fazer efetivamente o que você está falando, onde eles usam a Terra como linha de base (em vez da órbita da Terra como é a prática padrão). Não é exatamente o que você pode querer, mas é o mais próximo que eu sei do uso de técnicas reais. Tente verificar as fontes no paralaxe pulsar que eu vinculei.

Zephyr

@JoeBlow, isso pode realmente não responder à sua pergunta, mas, no mínimo, atende ao requisito de usar a Terra como base para medir a paralaxe.

precisa