Комментарии 22
расстояние от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса
А какое расстояние? По прямой, по поверхности, по дороге и какой дороге?
Просто "расстояние" это недоразумение
Не люблю парсек. Он имеет тот же порядок величины, что и световой год. Получается дублирование, как и в случае метра-фута, дюйма-сантиметра или километра-мили.
...метра-фута, дюйма-сантиметра или километра-мили.
Это Вы зря, поскольку парсек связан с полуосью земной орбиты, а световой год с округлённым периодом Земли (365,25 дня), то связь между ними гораздо, гораздо глубже.
А так, да, парсек больше для астрономов, та же Гайа измеряет и публикует паралаксы (расстояния до миллиардов звёзд) в миллисекундах дуги.
А световой год, больше для любителей, типа, откуда-то свет шёл 100 лет, или 100 млн. лет, стало быть "со времён революции" или "со времён динозавров". 😉
Конечно, по крайней мере, одна из этих единиц измерения вымрет, а может и обе, "петаметры" не хуже ж. 😉
Проблема в том, что паралаксы можно измерить только у сравнтельно близких звёзд. Даже в нашей галактике хорошо если измерению поддаются 1% ближайших звёзд. А уж о других галактиках и мечтать нечего.
Световой же год нагляден в соотношении возраста вселенной. Когда квазар находится в 10 млрд св.л. это сразу говорит, не только о дистанции до него, но и о его времени от условеого БВ.
На самом деле можно пользоваться и тем, и тем, но когда обе единицы используются параллельно, приходится или постоянно пересчитывать, или запоминать в 2 раза больше цифр. Например, я помню, что Млечный путь имеет диаметр примерно 100000 св.л., а мы от центра в 27000 св.л., но у меня нет желания запоминать эти же цифры в парсеках. Делить на 3,26 тоже не очень удобно.
Проблема в том, что паралаксы можно измерить только у сравнтельно близких звёзд. Даже в нашей галактике хорошо если измерению поддаются 1% ближайших звёзд. А уж о других галактиках и мечтать нечего.
Хм, 1% только ближайших - это ж проблема прошлого века. 😉 Гайа измеряет паралаксы для ярких звёзд с точностью 5...7 микросекунд дуги (150...200 кпк). Так что и насчёт других галактик, это Вы сильно зря.
Галактика Андромеды пока далековата, но ближайшие галактики спутники уже вполне.
Хм, 1% только ближайших - это ж проблема прошлого века. 😉 Гайа измеряет паралаксы для ярких звёзд с точностью 5...7 микросекунд дуги (150...200 кпк). Так что и насчёт других галактик, это Вы сильно зря.
Вы немного переоценили прогресс. Gaia измеряет 2 миллиарда параллаксов, что как раз около 1% звёзд Млечного пути. Хотя не все они в пределах нашей галактики, действительно.
Проблема в том, что параллаксы можно измерить только у сравнительно близких звёзд. Даже в нашей галактике хорошо если измерению поддаются 1% ближайших звёзд. А уж о других галактиках и мечтать нечего.
Методы для измерения больших расстояний привязаны к параллаксам (прямо или через посредство промежуточных техник). См., например, "шкала космических расстояний" (она же лестница) в астрономическом словарике.
Световой же год нагляден в соотношении возраста вселенной. Когда квазар находится в 10 млрд св.л. это сразу говорит, не только о дистанции до него, но и о его времени от условного БВ.
Осложняющее обстоятельство в том, что на таких огромных масштабах есть несколько разных расстояний для разных целей (сопутствующее, собственное, углового диаметра, светимости и пути света), и только последнее переводится в разницу возраста, а отличия между ними довольно значительны. Например, в расстоянии пути света радиус наблюдаемой Вселенной около 13.8 млрд световых лет (4.2 гигапарсек), а в сопутствующем (или собственном на сегодня) около 45.7 млрд (14 гигапарсек).
Думаю, что в научно-популярной статье, скорее всего, напишут как раз расстояние пути света, но оно, строго говоря, годится практически только для подсчёта разницы во времени. А, например, отношение реального физического размера к угловому (которое, казалось бы, тоже расстояние, вот только углового диаметра) будет другим. Оно ещё и имеет максимум на красном смещении около 1.5 (в рамках стандартной космологической модели).
Например, я помню, что Млечный путь имеет диаметр примерно 100000 св.л., а мы от центра в 27000 св.л., но у меня нет желания запоминать эти же цифры в парсеках.
Я наоборот, запомнил, что мы от центра примерно в 8 килопарсеках, радиус диска около 30 килопарсеков, а радиус гало около 100.
То есть фраза из Википедии "по оценкам, расстояние до квазара составляет 3,18 гигапарсека или 10,37 млрд световых лет" означает, что свет(двигающееся сквозь расширяющееся пространство), который видит астроном, был излучен квазаром 10,37 млрд лет назад, а не что реальное расстояние до квазара 10,37 млрд лет назад или сейчас равно 10,37 млрд световых лет?
фраза из Википедии "по оценкам, расстояние до квазара составляет 3,18 гигапарсека или 10,37 млрд световых лет"
Видимо, вы подразумеваете TON 618 (в Википедии не совсем такая фраза, но не суть важно). Если так, то достаточно перейти в английскую Вики, чтобы в инфобоксе увидеть немного другое, но близкое число в 3,31 Гпк (10,8 млрд св.лет) именно как расстояние пути света (light travel distance). Расхождение, скорее всего, вызвано уточнениями в базе данных, откуда брались числа; сейчас там уже третьи значения. Кстати, во вводной части текста перепутали расстояния, я поправил.
Расстояние до квазара сейчас — это сопутствующее (comoving), оно же нынешнее собственное (present proper), 5,59 Гпк (18.2 млрд св.лет).
Чтобы получить расстояние до квазара в момент излучения света, который мы сейчас от него получаем, нужно умножить сопутствующее на тогдашний масштабный фактор, равный 1/(1+z), где z — красное смещение (redshift), указанное как 2,219. Получим 1,74 Гпк (5,65 млрд св.лет).
А если бы мы знали истинную светимость (полную мощность излучения) этого объекта и пытались восстановить расстояние из наблюдаемого потока излучения (мощности на единицу площади) от него с помощью закона обратных квадратов, то расстояние получилось бы сопустствующим, умноженным на (1+z): 18,0 Гпк (56,6 млрд св.лет). Это пренебрегая пространственной кривизной Вселенной на крупных масштабах, хотя по измерениям она достаточно мала, чтобы это не сильно сказалось.
Какое из указанных расстояний гипотетически следует использовать для расчета гравитационной силы, действующей между Землей и далеким космическим объектом в данный момент времени с точки зрения наблюдателя на Земле?
Вроде бы на таких больших масштабах (сравнимых с радиусом Хаббла, сегодня 14.4 млрд св.лет) гравитация не совсем сила и не считается по закону обратных квадратов.
С другой стороны, в космологических симуляциях решают задачу N тел (огромных сгустков тёмной материи) с силой, вроде как пропорциональной обратному квадрату расстояния между частицами. Нужно подумать/спросить, в каком смысле это работает.
Гравитационное взаимодействие распространяется со скоростью света (как и гравитационные волны, которые, по сути, и являются его изменением, кроме того гравитационное взаимодействие и электромагнитное в этом деле похожи), так что, по базе, это красное смещение.
Но есть нюанс, в виде запаздывания потенциалов гравитационного поля. Если, по-хорошему, а не лапоть туда-сюда, можно брать статьи LIGO и вытаскивать из них формулы.
Красное смещение — не сила. Оно, конечно, связано с расширением Вселенной, которое регулируется гравитацией, но на больших масштабах однородный фон перекрывает взаимодействие отдельных объектов.
Гравитация не вполне аналогична электромагнетизму: гравитационный заряд (масса) равен инертной массе (а также гравитация нелинейна). Поэтому гравитационные волны, например, не бывают дипольными, а начинаются с квадруполя. Хотя волновое уравнение на компоненты тензорного возмущения в линейном приближении (и определённой калибровке) получается знакомое.
В сопутствующих координатах на малых масштабах (много меньше Хаббловского горизонта) вроде как примерно работает привычное уравнение Пуассона для гравитации с добавлением масштабных факторов. Это, кстати, подразумевает одновременную картину плотности, без запаздываний. Такое более полезно для симуляций (которые оперируют одновременными "слепками"), чем наблюдений реальной Вселенной. Но ещё нужно подумать, в каком именно смысле это работает (например, переход от потенциала к силе/ускорению не очевидный).
А так, да, парсек больше для астрономов, та же Гайа измеряет и публикует паралаксы (расстояния до миллиардов звёзд) в миллисекундах дуги.
Однако Gaia находится не на земной орбите, а возле точки Лагранжа L2 системы Земля-Солнце, что примерно в 2 млн километрах за Землёй. С другой стороны, расстояние от неё до Солнца выражается через полуось земной орбиты и массы.
Астрометрия имеет много гитик. Да, овал описываемый L2 примерно на 1% дальше земной орбиты, но эксцентриситет земной орбиты ≈ 0,017, т.е. заметно больше. Правда и Гайя не точно в L2, а бултыхается в её районе.
Не говоря уж, за то что наша Солнечная система движется ≈ 200 км/с, да и измеряемые звёзды на месте не стоят и, к тому же, имеют вполне себе заметные радиусы.
Я в целом и имел в виду, что на нынешнем уровне точности с привязкой к астрономической единице есть ряд тонкостей. Так что это раньше неточность значения а.е. в километрах сильно понижала точность при переводе единиц, сейчас это мало актуально.
В отличие от космологических расстояний из красных смещений, потому как там фигурирует постоянная Хаббла, измерения которой разными группами методов не согласуются. Поэтому пользуются очень легко вводящими в заблужение единицами Мпк/h, где h — это значение постоянной Хаббла в 100 км/с/Мпк (вроде как из прошлого, когда она была то ли 100, то ли 50 км/с/Мпк).
P.S. разве радиусы звёзд заметны не только для ближайших? Орбитальное движение в двойных (и далее) системах — это другое дело, его в данных Gaia выделяют.
Слова "заметны" и "ближайшие", как выясняется, суть растяжимы есть. 😉
Но даже наше Солнышко раздует под 1 а.е. Так что при измерениях более менее типичных красных гигантов на уровне точности 5...7 микросекунд дуги их радиус будет немного мешаться на всём диапазоне расстояний вплоть до 150...200 кпк.
А в части крупнейших звёзд так и радиус 10 а.е. не предел. К примеру, у Бетельгейзе ≈ 4 а.е., но это неточно, поскольку точность её параллакса, пока едва едва вытянули на уровень 500 микросекунд дуги. Т.е. за счёт радиуса звезды возможна потеря точности на два порядка.
P.S.
Так что это раньше неточность значения а.е. в километрах сильно понижала точность при переводе единиц, сейчас это мало актуально.
Так и да, теперь это значение известно абсолютно точно. Всем просто надоел этот бардак не имеющий, ни физического, ни астрономического смысла. 😉
Но, на самом деле, измерительное, как и нормативное определение а.е. совершенно не влияло на измерения параллаксов (ну или вияло очень и очень слабо). К примеру, Леверье, или даже Эйнштейн (не специалист, конечно, но погружался в эту бодягу ради ОТО), легко смог бы вычислить орбиту Гайи со всей необходимой точностью.
увы - у него такая же "природа происхождения" как и у светового года:
только парсеки происходят от диаметра земной орбиты, а световые годы - от частоты вращения планеты по этой же орбите :)
Не люблю парсек
Моя мама годах в 80-х, когда пыталась сформулировать свое отношение к фантастической литературе, говорила: "Не люблю фантастику, в которой упоминаются парсеки"
Ни слова про красное смещение https://ru.wikipedia.org/wiki/Космологическое_красное_смещение , которое иногда применяется для оценочного определения сверхдалеких объектов
Как измерить астрономически далёкие объекты