В солнечный утренний день, когда осенние листья кружились за окнами, Тая вошла в класс с особенным настроением. Сегодняшний урок был посвящён одной из самых удивительных и фундаментальных тем астрономии — измерению расстояний до звёзд. На доске уже был нарисован схематический рисунок, изображающий Землю, Солнце и далёкую звезду.
— Доброе утро, ребята, — начала Тая, приветливо улыбаясь. — Сегодня мы поговорим о том, как учёные определяют, насколько далеко от нас находятся звёзды. Это непростая задача, ведь звёзды расположены на огромных расстояниях, которые сложно представить.
Артём, сидящий на передней парте, поднял руку.
— Но как вообще можно измерить расстояние до чего-то, что так далеко?
Тая кивнула, ожидая этого вопроса.
— Отличный вопрос, Артём. Мы используем метод, который называется параллакс. Это один из старейших способов измерения расстояний в космосе.
Она подошла к доске и указала на рисунок.
— Параллакс — это явление, при котором объект кажется смещённым относительно фона, если мы смотрим на него с разных точек. Например, вытяните руку вперёд и закройте
192
один глаз, а потом другой. Заметьте,
как ваш палец
"перемещается" на фоне комнаты.
Илья, сидящий рядом, попробовал это сделать и
широко
улыбнулся.
— Действительно двигается!
— Именно так, — продолжила Тая. — Теперь представьте, что вместо вашей руки — звезда, а вместо глаз
— Земля в разные моменты её орбиты вокруг Солнца. Если мы наблюдаем звезду летом и зимой, то сможем увидеть небольшое смещение её положения относительно более далёких звёзд. Это и есть звёздный параллакс.
Она нарисовала две точки, обозначив их как положение Земли в июле и январе, и провела линии к
далёкой звезде.
— Чем ближе звезда, тем больше её смещение. Если мы знаем угол этого смещения и радиус орбиты Земли, мы можем вычислить расстояние до звезды.
Ученики внимательно следили за её объяснением.
— Этот метод был известен ещё в древности, — продолжила Тая. — Греческий астроном Гиппарх в II веке до нашей эры предположил, что параллакс можно использовать для измерения расстояний до Луны и планет. Но для звёзд этот метод долгое время оставался недостижимым из-за их огромной удалённости.
Она переключила слайд, где было изображение
немецкого астронома Фридриха Бесселя.
— Лишь в 1838 году немецкий астроном Фридрих Бессель впервые измерил параллакс звезды 61 Лебедя. Он определил, что эта звезда находится на расстоянии около 11 световых лет.
Артём поднял руку снова.
— А как это измерение связано с парсеками? 193
Тая улыбнулась, предвкушая вопрос.
— Парсек — это специальная единица измерения расстояния, которая используется в астрономии. Один парсек равен расстоянию до звезды, параллакс которой составляет одну угловую секунду. Это около 3,26 световых лет, или 31 триллион километров.
Она написала на доске: 1 парсек = 3,26 световых
лет.
— Парсеки удобны, потому что параллакс измеряется в угловых секундах. Если вы знаете параллакс звезды, вы можете сразу вычислить расстояние до неё в парсеках, — пояснила Тая.
Илья выглядел заинтересованным.
— А что такое килопарсек?
Тая переключила слайд на изображение Млечного
Пути.
— Килопарсек — это 1000 парсеков. Например, диаметр нашей галактики составляет около 30 килопарсеков. Это означает, что свету нужно пройти 100 000 лет, чтобы пересечь её.
— А мегапарсек? — спросил Артём.
Тая кивнула и показала изображение галактик за
пределами Млечного Пути.
— Мегапарсек — это миллион парсеков. Такие расстояния используются, чтобы измерять расстояния до других галактик и даже скоплений галактик. Например, до ближайшей галактики Андромеды около 0,78 мегапарсека, а до края наблюдаемой Вселенной — более 10 000 мегапарсеков.
Ученики переглянулись, ошеломлённые масштабами.
194
— Сегодня мы используем специальные телескопы, такие как "Гайя", чтобы измерять параллаксы с невероятной точностью. Эти данные помогают нам создавать трёхмерные карты звёзд и галактик.
Она переключила слайд, где был показан принцип измерения параллакса космическим телескопом.
— Благодаря этим измерениям мы можем не только изучать отдельные звёзды, но и понимать структуру нашей галактики, её движение и даже историю её формирования, — заключила Тая.
В конце урока она предложила ученикам небольшой эксперимент.
— А теперь представьте, что вы астрономы. Постройте модель параллакса, используя линейки и лампы. Это поможет вам лучше понять, как работают эти измерения.
Ученики с увлечением принялись за работу. Артём,
измеряя углы, сказал:
— Теперь я понимаю, как астрономы измеряют Вселенную. Это как будто заглядываешь в бесконечность.
Тая улыбнулась, чувствуя, что урок не только дал знания, но и пробудил у учеников восхищение перед величием космоса.
Глава 24. Исследование эффектов