یک ستاره در هفت آسمان: فاصله زمین تا یک کهکشان را چگونه اندازه می‌گیرند؟

فاصله زمین تا یک کهکشان را چگونه اندازه می‌گیرند؟

چند روش برای این کار هست، ولی رایج‌ترین آنها روش "شمع استاندارد" است. این روش بر پایهی این واقعیت است که اگر تابندگی یا درخشندگی "ذاتی" یک ستاره را در فضا بدانیم، می‌توانیم فاصله‌اش را از روی میزان روشنی ظاهری یا "دیداری"ِ آن، یعنی درخششی که از روی زمین از آن می‌بینیم برآورد کنیم

"متغیرهای قیفاووسی" گونه‌ای از شمع‌های استاندارد هستند. این اجرام گونه‌ای از ستارگانند که رابطه‌ای ثابت میان "درخشندگی ذاتی" و "آهنگ تپش" آنها [سرعت کاهش و افزایش نورشان] وجود دارد- بنابراین اگر یکی از آنها را نگاه کنید و ببینید آهنگ یا سرعت تپشش x است، می‌فهمید که درخشندگی ذاتی‌اش باید y باشد.

اندازه‌گیری درخشندگی ذاتی یک متغیر قیفاووسی، یا هر شمع استاندارد دیگر از جمله ابرنواخترهای یکم-ای، به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا فاصله‌ی کهکشانی که میزبانِ این شمع استاندارد است را محاسبه کنند.

ولی شمع‌های استاندارد برای دورترین کهکشان‌ها کم‌نورتر از آن خواهند بود که سودمند باشند، از همین رو اخترشناسان برای آنها از قانون "هابل-لومتر" یا همان قانون هابل بهره می‌گیرند. این قانون می‌گوید هر چه کهکشانی از زمین دورتر باشد، با سرعت بیشتری از ما دور می‌شود. این خود پیامدِ این واقعیت است که کیهان دارد گسترده (منبسط) می‌شود.

اخترشناسان نخست با بررسی میزان جابجایی نور آن به سوی بخشِ سرخِ طیف الکترومغناطیسی، یعنی با اندازه‌گیری سرخگرایی (انتقال به سرخ) آن، سرعتِ دور شدنش را اندازه می‌گیرند. سرعت را که اندازه گرفتند دیگر می‌توانند فاصله‌ی آن را هم برآورد کنند.

-----------------------------------------

تلگرام، توییتر، و اینستاگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
instagram.com/1star.7sky

واژه‌نامه:
standard candle - intrinsic brightness - Earth - apparent brightness - Cepheid variable - star - supernova - galaxy - Hubble-Lemaître law - spectrum - redshift