Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Jak se měří … vesmír?

8. 05. 2017 8:00:41
Vesmír je obrovský. Je dokonce nekonečný. Jaké triky používají astronomové k určení vesmírných vzdáleností? Znáte tři základní metody? (délka blogu 6 min.)

Obrovské vzdálenosti – obrovské jednotky

Na Zemi si vystačíme s metrem nebo kilometrem. Jak ale změřit vzdálenosti, které jsou tak obrovské, že pro ně pojmy jako kilometr ztrácejí význam? Pro vesmírné podmínky si museli astronomové vymyslet nové, daleko větší jednotky. A tak se při popisu astronomických vzdáleností bavíme o AU (astronomická jednotka), světelném roce nebo parseku.

Astronomická jednotka se rovná vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Používá se hlavně k popisu vzdáleností ve Sluneční soustavě. Jedna astronomická jednotka je stejně dlouhá jako zhruba 150 000 000 km, přesněji 149 597 870 700 metrů.

Světelný rok se rovná vzdálenosti, kterou urazí světlo, tedy nejrychlejší vesmírný cestovatel, za jeden pozemský rok. Světelný rok se dá samozřejmě vyjádřit i v metrech. Činí 9 460 730 472 580 800 m. V astronomii se světelný rok používá k vyjádření vzdáleností hvězd nebo galaxií.

Ještě delší než světelný rok je jednota parsek. Tato, jen na první pohled, krkolomná jednotka vyjadřuje vzdálenost, ve které vidíme objekt s rozměry jedné AU pod úhlem jedné úhlové vteřiny (viz obrázek dole).

Parsek odpovídá 3,26 světelných roků nebo 206 000 astronomických jednotek. Pokud bychom ho chtěli vyjádřit v metrech, dostaneme opravdu úctyhodné číslo. Parsek je přibližně 3,09x10^(16) metrů.

Na první pohled je parsek neobratná jednotka. Odpovídá ale přesně tomu, co astronomové potřebují. Všechno, co víme o hvězdách v našem vesmíru, je totiž odvozeno z jejich pozorování. Většinu vlastností nám prozradí stav a intenzita jejich světla. Astronomové se ale naučili ze světla hvězd odvodit i jejich vzdálenost. Používají přitom malý trik a využívají trigonometrii.

Vzdálenost hvězdy se dá zjistit z jejího zdánlivého pohybu oproti hvězdnému pozadí (které je tak daleko, že jeho pohyb nevnímáme) pomocí dvou pozorování, která se musí uskutečnit buď v různých místech zemského povrchu, nebo v různých bodech dráhy Země kolem Slunce.

Měření vzdálenosti pomocí pohybu hvězd

Zmíněné metodě se říká měření pomocí trigonometrické paralaxy. Spočívá například v tom, že se v průběhu roku sleduje na nebi aktuální pozice hvězdy. S odstupem šesti měsíců se tato poloha vůči hvězdnému pozadí nepatrně mění – hvězdu totiž vidíme z opačné strany oběžné dráhy Země kolem Slunce.

Hvězda opisuje na nebi malou kružnici, ze které se dá přímo odvodit její vzdálenost a parsecích. Čím vzdálenější je měřená hvězda, tím menší úhel se dá pozorovat.

Pozorování jasu hvězdy

Hvězdy, které vidíme na nebi, mají různou jasnost. Intenzita pozorovaného světla hvězdy je závislá na absolutní jasnosti zdroje – ale také na jeho vzdálenosti.

Vzdálená velice jasná hvězda tak může být na našem nebi zdánlivě stejně jasná jako její blízká ale méně jasná kolegyně. Pro určení vzdálenosti hvězdy na základě její jasnosti je tedy nutno znát její skutečnou jasnost.

Jistě se teď ptáte, z čeho se pozná absolutní jasnost jednotlivých hvězd. K tomu dobře slouží v předminulém blogu zmiňovaný Hertzsprung-Russellův diagram. Z pozorování světla hvězdy se dá zjistit, jaké vlnové délky hvězda vyzařuje, tedy její spektrální typ. Protože se i hvězdy musí řídit fyzikálními zákony, určuje spektrální typ hvězdy i její skutečnou jasnost.

Zvláštní místo zaujímají při měření vzdáleností hvězdy, kterým říkáme proměnné. Mění svou jasnost periodicky, některé během hodin, jiné během několika dní. Už Henrietta Levitt si v minulém století všimla, že se dá absolutní jasnost těchto hvězd odvodit od délky jejich periodických proměn. Nazvala je cefeidy. Dodnes se používají k určení vzdálenosti uvnitř naší galaxie. V cizích vzdálenějších galaxiích jednotlivé cefeidy nerozeznáme, jejich roli mohou ale převzít určité druhy supernov (supernova typu Ia).

Extrémní vzdálenosti odhalí červený posuv

Pro určení vzdálenosti extrémně dalekých galaxií a kvazarů, jsou dokonce i supernovy příliš slabé. Vědci si proto museli najít jinou možnost. Používají tzv. rudý posuv, změnu spektra světla vzdáleného zdroje.

Spektrum vzdáleného zdroje (například galaxie) se rozloží na jednotlivé části. Potom se určí spektrální linie a přiřadí se jednotlivým chemickým prvkům. Čím je zdroj vzdálenější, tím více jsou známé spektrální čáry chemických prvků posunuty k červené oblasti spektra (odtud název červený posuv).

Poté, co jsme změřili vesmír, budeme se příště zabývat otázkou - proč neexistují zelené hvězdy?

Autor: Dana Tenzler | pondělí 8.5.2017 8:00 | karma článku: 24.06 | přečteno: 471x

Další články blogera

Dana Tenzler

Tekoucí písek – dá se v něm utopit?

Původně pevná země se najednou otevře, aby spolkla dům. Fikce nebo realita? Tekoucí písek je skutečně schopný pohltit celé domy. Dá se v něm utopit? (délka blogu 3 min.)

19.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 21.54 | Přečteno: 493 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Když se procházíte po mokrém písku, můžete si všimnout zajímavého jevu. Písek, na kterém právě stojíte, se zdá být světlejší a sušší než zbytek pláže. Je to trik nebo optický klam? (délka blogu 5 min.)

16.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.35 | Přečteno: 534 | Diskuse

Dana Tenzler

Sladký chlebový závin (vánočka) by Dana Tenzler

Nemusí být vždycky jen kaviár – nebo žitný chleba. Jeho sladká varianta, na kterou se nejvíc hodí pojmenování vánočka. (délka blogu 2 min.)

14.10.2017 v 17:41 | Karma článku: 15.56 | Přečteno: 352 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč vlastně fungují – přesýpací hodiny?

Co mají přesýpací hodiny společného s klenbou kostela – a proč vlastně fungují tak, jak fungují? (blog je dnes kratší, ca. 2 min.)

12.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 26.87 | Přečteno: 860 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Tekoucí písek – dá se v něm utopit?

Původně pevná země se najednou otevře, aby spolkla dům. Fikce nebo realita? Tekoucí písek je skutečně schopný pohltit celé domy. Dá se v něm utopit? (délka blogu 3 min.)

19.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 21.54 | Přečteno: 493 | Diskuse

Pavel Suk

Mochovce – jaderná elektrárna, nebo past na peníze

Dnešní článek bude věnován slovenské jaderné elektrárně Mochovce, která je ve výstavbě již od roku 1981. Podle plánů měly být v komplexu 4 jaderné reaktory VVER-440 ale během let došlo k událostem, které vedly ke zpoždění výstavby

18.10.2017 v 20:02 | Karma článku: 9.15 | Přečteno: 266 | Diskuse

Marián Kapolka

Polemiky o evolúcii-8.Bunkový genóm ako báseň. Posunieme „hranice“ života?

Ukázalo sa, že na procesy genetických zmien je možné, ba nutné, aplikovať princípy informatiky a kombinatoriky. Aké sú niektoré závery týchto empirických vied pre biológiu? - Je živá už molekula RNA? Kde vlastne začína život?

16.10.2017 v 17:08 | Karma článku: 6.04 | Přečteno: 88 | Diskuse

Jan Fikáček

Dnešní fyzice chybí.... více fyziky, aneb proč je matematika někdy fyzikálně slepá

Matematika je náš nejlepší "smysl", kterým vidíme nejhlouběji do světa elementárních částic, či nejostřeji do minulosti vesmíru. Tento superiorní "smysl" má ale, bohužel, i své "optické klamy" a nedostatky.

16.10.2017 v 9:07 | Karma článku: 20.89 | Přečteno: 522 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Když se procházíte po mokrém písku, můžete si všimnout zajímavého jevu. Písek, na kterém právě stojíte, se zdá být světlejší a sušší než zbytek pláže. Je to trik nebo optický klam? (délka blogu 5 min.)

16.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.35 | Přečteno: 534 | Diskuse
Počet článků 383 Celková karma 22.91 Průměrná čtenost 722

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tohle je hobby blog a navíc ... tahle varianta hry "kdo ho má delšího" mi přijde spíše legrační.

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 



Najdete na iDNES.cz

mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.