Jak se pozná, že objekt (hvězda) je vzdálen například 1000 světelných let?

Text dotazu

Odpověď

Dobrý den,

problematika měření vzdáleností ve vesmíru není rozhodně primitivní záležitostí.

Pro měření "krátkých" vzdáleností v rámci naší sluneční soustavy je využíváno radarů a laserů a poznatků trigonometrie. K objektům jsou vysílány paprsky a na základě jejich odrazů se vypočítává jejich vzdálenost.
Pro měření vzdálenosti blízkých hvězd se využívá tzv. paralaxa, což je úhel, který svírají pomyslné přímky vedoucí ze dvou různých pozorovacích míst k pozorovanému bodu.

Pro měření vzdálených objektů se používají složitější metody, které vycházejí z porovnávání fyzikálních vlastností objektů, jejichž vzdálenost je trigonometricky změřena s pozorovaným objektem, u něhož předpokládáme stejné fyzikální vlastnosti (spektrum, zářivost, povrchovou teplotu). K tomu se např. využívají tzv. cefeidy - hvězdy, které pravidelně mění svoji intenzitu svitu. Také analýza svítivosti u rotujících galaxií dala vznik metodě měření vzdálenosti, kdy už nelze rozeznat jednotlivé hvězdy.

Pro měření ještě vzdálenějších objektů se využívá pozorování supernov a jimi vyzařované energie. V neposlední řadě existují metody měření vzdálenosti na základě rychlosti vesmírné expanze.
Všechny tyto metody se různě kombinují a měření se poměřují, aby se došlo k co nejpřesnějším výsledkům. Základem pro zpřesňování měření (nejen vzdálenosti ve vesmíru) jsou dlouholetá astronomická pozorování a výpočty. Vytvářením trojrozměrné mapy Galaxie se zabývá např. sonda Gaia.

V astronomii se pro měření vzdálenosti ve vesmíru používají 2 základní jednotky:
Astronomická jednotka (AU) je definovaná jako střední vzdálenost Země od Slunce (používá se při měření "krátkých" vzdáleností).
Parsek (pc) je vzdálenost z níž má 1 AU úhlový rozměr jedné vteřiny.

Světelný rok (ly) je vzdálenost, jakou urazí paprsek ve vakuu za 1 juliánský rok. Nejedná se však o jednotku SI, takže se v odborné práci a literatuře dává přednost výše uvedeným jednotkám.
Přibližně platí, že 1 ly je asi 63 241 AU a že 1 pc je asi 3,262 ly.

Pro měření objektu vzdáleného 1000 světelných let je už nutné použít složitější metody. Přibližně 400 světelných let je např. vzdálena Polárka.
Průměr pozorovatelného vesmíru se v současnosti odhaduje na 93 miliardy světelných let.

Pro podrobnější informace o měření vzdálenosti ve vesmíru lze doporučit následující zdroje:

VANÝSEK, Vladimír. Základy astronomie a astrofyziky. Praha: Academia, 1980, 541 s.
ŠIROKÝ, Jaromír a Miroslava ŠIROKÁ. Základy astronomie v příkladech. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1966, 156 stran.

Internetové zdroje:
https://www.aldebaran.cz/astrofyzika/struktury/vzdalenosti.php
https://www.nocvedcu.cz/pdf/cs/2499-mereni-vzdalenosti-ve-vesmiru.pdf
https://cs.khanacademy.org/science/cosmology-and-astronomy/universe-scale-topic

Použité zdroje

Pozorovatelný vesmír. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2021-12-09]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/[…]/Pozorovateln%C3%BD_vesm%C3%ADr

Galaxie Mléčná dráha. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2021-12-09]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/[…]/Galaxie_Ml%C3%A9%C4%8Dn%C3%A1_dr%C3%A1ha

SVOBODA, Emanuel. Přehled středoškolské fyziky. 5. přepracované vydání. Praha: Prometheus, 2014, 551 stran, [8] s. obr. příl. : ilustrace (některé barevné) ; 24 cm. ISBN 978-80-7196-438-4.

Astronomická jednotka. Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2021-12-09]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Astronomick%C3%A1_jednotka

Gai (sonda). Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2021-12-09]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Gaia_(sonda)

Obor

Fyzika a příbuzné vědy

Okres

Knihovna

Knihovna Matematicko-fyzikální fakulty UK

Datum zadání dotazu

08.12.2021 22:55