Давні вважали, що це зірки перебувають у однаковій відстані від Землі, прикріплені до кришталевій сфері. В античні часи Земля вважалася нерухомим центром Всесвіту, навколо якого оберталися Сонце, Місяць, планети та зірки. Природа небесних тіл на той час була невідома, і лише небагато філософів вважали, що зірки є, по суті, далекими сонцями.

Ця вистава стала поширюватися лише після появи вчення Коперника у XVI столітті. Щоб пояснити нерівномірності у русі планет небом, Коперник припустив, що у центрі Всесвіту перебуває не Земля, а Сонце, навколо якого оберталися планети. Земля, втративши статус центру, стала лише однією з планет: тепер вона не лежала нерухомо, але оберталася навколо Сонця по орбіті. Тоді в деяких учених з'явилася ідея виміряти відстані до зірок. Метод, який вони запропонували, називається методом річного паралаксу.

Ідея була проста і полягала в наступному. Якщо постійно вимірювати положення зірки на небі, можна помітити, як зірка описує у просторі крихітні еліпси з періодом 1 рік. Зміщення зірки повинне відбуватися через рух Землі орбітою навколо Сонця, і величина його буде тим більше, чим ближче до нас розташовується зірка. Знаючи величину кута зміщення або, інакше, паралакс зірки, можна легко знайти відстань до неї за формулою D = a / sin (p), де a - велика піввісь земної орбіти, а p - величина паралакса, що вимірюється в секундах дуги.

Незважаючи на простоту методу, вченим довгий час не вдавалося виявити у зірок паралакси. Деякі вважали це доказом хибності теорії Коперника, але більшість вважала, що зірки просто дуже далекі від нас, щоб сподіватися визначити їхній паралакс.

Лише у ХІХ столітті з появою нового покоління телескопів, що дозволяли вимірювати дуже малі кути, вчені змогли надійно визначити відстані до деяких зірок. Першим паралакс виміряв великий російський астроном, перший директор Пулковської обсерваторії Василь Якович Струве в 1837 році. Спостерігаючи зірку Вегу, він виявив, що її паралакс дорівнює 0”,125. Це зовсім незначний кут. Досить сказати, що під таким кутом буде видно неозброєному оку людину з відстані 3000 кілометрів!

Тепер можна було вирахувати і відстань до цієї зірки. Якщо відстань від Землі до Сонця (а) прийняти за 1, то D=1/sin(0”,125), що дорівнює 1650000. Ця цифра показує, скільки разів Вега далі від Землі, ніж Сонце. Такі колосальні відстані незручно вимірювати за кілометри, тому астрономи користуються парсеками. Парсек – це відстань, з якої велика піввісь земної орбіти, перпендикулярна до променя зору, видно під кутом в 1". Відстань у парсеках дорівнює зворотній величині паралакса. Так як паралакс Веги становить лише 1/8 кутової секунди, то відстань до зірки дорівнює 8 парсеків.

Це дуже велика величина. Світло, рухаючись зі швидкістю 300 000 км/с, подолає цю відстань за 26 років. Це означає, що спостерігається нами світло Веги було випущено зіркою 26 років тому!

На сьогоднішній день вченим відомі паралакси понад сотню тисяч зірок. Метод річних паралаксів дозволив астрономам визначити точні відстані до зірок у радіусі приблизно сотні парсеків або 320 світлових років від Сонця. Відстань до далеких зірок визначаються іншими, непрямими методами. Але в їх основі знаходиться той самий спосіб річного паралаксу.

та інші планети. Розглядаючи небо, вони змогли встановити, що Місяць, рухаючись небозводом, загороджує то одну, то іншу зірку, але самі зірки ніколи не буває перед . Іноді планети загороджують зірки. Це говорить про те, що зірки розташовані далі за планети.

Але як далі? ще тоді вказав, що зірки знаходяться дуже далеко від Землі і тому зміщення положень зірок ми не можемо помітити. Але вони обов'язково повинні бути через рух Землі разом із зірками у світовому просторі.

Такі рухи зірок астрономам не вдалося побачити приблизно через три століття після . Хоча в той період було досягнуто великих успіхів у винаходах інструментів для спостереження за небом, а також точності спостережень. У середині XVIII ст. відомі вчені Брадлей (в Англії) і Ламберт (у Німеччині) встановили, що відстані до найближчих до нас зірок у багато разів перевищують від Землі до . Але точно дізнатися про відстань до зірок їм так і не вдалося.

Вперше в історії науки В. Я. Струве виміряв. Він багато разів вимірював положення Веги і дійшов висновку, що Вега зміщується за півроку на кут близько 1/4 секунди дуги. Під настільки малим кутом з Веги має бути видно діаметр земної орбіти - інакше кажучи, подвійне відстані від Землі до Сонця, саме це відстань - під кутом 1/8 секунди дуги.

Відомо, що коло ділиться на 360 градусів по 60 кутових хвилин у кожному градусі, кожна хвилина – на 60 секунд. Значить, у колі 1296000 кутових секунд.

Якщо радіус земної орбіти з Веги під кутом близько 1/8 частки секунди, або близько 1/10000000 частки кола (астрономи називають цей кут паралаксом цієї зірки), значить відстань до цієї зірки становить майже 250 трильйонів кілометрів.

Такі числа використовувати, звичайно, незручно. Зазвичай у разі астрономи використовують більші одиниці довжини. Наприклад світловий рік. Так коротко позначається відстань, яку світловий промінь проходить у період, рівний земному року зі швидкістю близько 300 000 км/сек. Світловий рік – це приблизно 9,5 трильйонів кілометрів. Коротко його можна записати так: 9,5 х 10 до 12 ступеня км.

Астрономи також користуються іншою системою вимірювання відстаней до зірок. Якщо коло містить 1296000 кутових секунд, то радіан дорівнює 206265 кутових секунд (57°,3). Якби радіус орбіти Землі було видно з якогось небесного тілапід кутом в 1 секунду кола, то це говорило б про те, що відстань до такого тіла в 206 265 разів більша за радіус орбіти Землі, і дорівнює приблизно 31 трильйон км або 374 світловий рік. Така величина називається паралакс-секунда або парсек.

Вега знаходиться від нас на відстані 8 парсеків, або 26,5 світлового року. Щоб пролетіти таку відстань, літаку ТУ-154 знадобилося сорок мільйонів років.

Вега дійсно одна з порівняно близьких до нас зірок, але не найближча. З яскравих зірок найближчою до нас є зірка альфа у сузір'ї Центавра, невидима з Росії. Її можна побачити у південних країнах. Світло від неї йде до нас 4,3 роки.

На цей час в такий спосіб встановлено відстані до багатьох тисяч зірок.

Але за всієї точності, якої досягли астрономи у вимірі зоряних паралаксів, цей спосіб застосовується лише визначення відстаней до порівняно близьких зірок. Для далеких зірок, віддалених від нас на сотні, тисячі і десятки тисяч світлових років, він не годиться: кути виявляються настільки мізерно малими (соті та тисячні частки секунди), що не піддаються виміру. Астрономи знайшли й інші цілком достовірні способи вимірювання відстаней далеких зірок. У результаті тепер відомі точні відстані до десятків тисяч окремих зірок, а ще більшого числа зірок відстань можна оцінити приблизно.

Якщо зірки можна бачити з неймовірно великих відстаней, значить вони повинні мати величезну силу світла (світність). Зірки – це дуже далекі від нас сонця. Деякі з них випромінюють світла набагато більше, ніж наше величезне

Коли ви дивитесь на небо темної ночі за ясної погоди, ви бачите безліч зірок. Однак практично всі вони знаходяться в нашій галактиці, Чумацькому шляху. Навіть найдальші з тих, що ви можете розглянути без телескопа, знаходяться на відстані менше ніж двадцять тисяч світлових років від Землі. Може здатися, що це гігантська дистанція, але космос набагато більше безпосередніх наших околиць. Він справді величезний, і саме тому вченим неймовірно важко вивчати зірки, які знаходяться за межами нашої галактики. Найдальше світило, яке вдалося ізолювати від навколишнього стороннього світіння, знаходиться на відстані всього 55 мільйонів світлових років від нас.

Наукові досягнення

Однак, якщо астрономи ні в чому не помиляються, нещодавно цей рекорд був побитий. Згідно зі статтею, опублікованою в березні цього року в журналі «Nature Astronomy», він був розбитий на прах, зметений і розтоптаний. Він перейшов до зірки, яка знаходиться від нас, вдумайтеся лише у 14 мільярдах світлових роках! Слід зазначити, що астрономам нерідко вдається розглянути віддалені з нашої планети об'єкти. За допомогою телескопів вони можуть бачити найяскравіші наднові за 10 мільярдів світлових років від нас. Однак звичайні зірки неможливо розглянути навіть на відстані, в сотні разів меншій. І ось тут ми вперше згадуємо про «гравітаційне лінзування».

Це відбувається у тих випадках, коли величезна маса, що є у галактики або навіть скупчення галактик, викривляє, спотворює і посилює світло, джерело якого знаходиться за нею. Цей феномен можливий завдяки тому, що подібні об'єкти фактично викривляють простір навколо себе. Галактики, що створюють ефект гравітаційного лінзування, «підсилюють» яскравість у середньому в 50 разів.

Далекі Зірки

Та зірка, про яку сьогодні йде мова, знаходиться за скупченням галактик, що знаходиться за 6 мільярдів світлових років від нас, і її світло було посилено більш ніж у 2000 разів! У наукових каталогах вона значиться як MACS J1149 Lensed Star 1. Проте вчені, які її виявили, дали їй і неофіційну назву - Ікар. Дякую їм за це велике, нам теж так набагато зручніше.

Ікар був помічений, можна сказати, випадково, коли дослідники розглядали знімки наднової, зроблені космічним телескопом «Хаббл» у 2016 та 2017 роках. Недалеко від неї вони помітили невелику яскраву плямку. Воно з часом змінювало яскравість, але зовсім не так, як це роблять наднові. Колірна гама світла, що йде від цього об'єкта, залишалася незмінною протягом багатьох місяців. Подальший аналіз показав, що ми маємо справу із блакитним надгігантом.

Ці зірки набагато більші, масивніші, гарячіші за Сонце і в сотні тисяч разів яскравіші за нього. Це невелике нагадування про те, що будь-яке явище в космосі може мати воістину космічні масштаби. Всі блакитні надгіганти мають схожі характеристики, тому, порівнявши світло Ікара зі світлом таких же об'єктів нашої галактики, астрономи змогли розрахувати відстань до нього. З'ясувалося, що зірка має вік 9 мільярдів років, а через те, що Всесвіт розширюється, зараз до цього світила взагалі 14 мільярдів світлових років.

Як Ікару вдалося збільшити своє зображення в 2000 разів, якщо звичайне значення гравітаційного лінзування становить всього 50? Відповідь – мікролінзи. Це невеликі об'єкти, що знаходяться усередині великих лінз. Це можуть бути окремі зірки, які забезпечують додаткове наближення «картинки». Лінзи всередині лінзи. Цей ефект триває порівняно недовго, тому що мікролінзи постійно сходять із потрібної позиції та знову повертаються на неї. Однак, якщо ми уважно стежимо за тим, що відбувається, перед нами відкриваються величезні можливості. За допомогою мікролінзування вченим вдалося знайти навіть планети за межами Чумацького шляху!

Найдальша зірка

Ікар, до речі, може бути корисним не лише як володар рекорду, занесений до відповідної книги. Вивчаючи те, як діє нею з часом ефект наближення, астрономи сподіваються скласти точну модель розподілу матерії в «лінзуючому» скупченні галактик. Це, ймовірно, включає і темну матерію, яку ми все ніяк не можемо знайти, розглянути і помацати, але яка надає гравітаційний вплив на інші космічні об'єкти. Таким чином, Ікар може допомогти нам значно збільшити обсяг своїх знань про Всесвіт. Що ж, його давньогрецька тезка теж була дуже позитивним персонажем, хоч рекордсменом так і не став, як не намагався. Сподіваємось, що і наш Ікар не осоромить славного імені.

На межі галактики

Найдальші космічні об'єкти розташовані так далеко від Землі, що навіть світлові рокиє смішно малим мірилом їхньої віддаленості. Наприклад, найближче до нас космічне тіло – Місяць розташоване всього за 1,28 світлових секунди від нас. Як же уявити відстані, які світловий імпульс не в змозі подолати за сотні тисяч років? Існує думка, що вимірювати такий колосальний простір класичними величинами некоректно, з іншого боку, інших у нас немає.

Найдальша зірка нашої Галактики розташована у напрямку сузір'я Терезів і віддалена від Землі на відстань, яка може подолати світло за 400 тис. років. Зрозуміло, що ця зірка знаходиться біля прикордонної межі, в так званій зоні галактичного гало. Адже відстань до цієї зірки приблизно в 4 рази перевищує діаметр уявних просторів нашої Галактики. (Діаметр Чумацького Шляхуоцінюється приблизно у 100 тис. світлових років.)

За межами галактики

Дивно, що найдальшу, досить яскраву зірку відкрили тільки в наш час, хоча її спостерігали і раніше. З незрозумілих міркувань астрономи не звернули особливої ​​увагина пляму, що слабо світиться, на зоряному небосхилі і різниться на фотопластинці. Що ж виходить? Люди бачать зірку протягом чверті століття і не помічають її. Нещодавно американськими астрономами з обсерваторії імені Лоуелла була відкрита ще одна з найбільш віддалених зірок у периферійних межах нашої Галактики.

Цю зірку, що вже потьмяніла від «старості», можна пошукати на небосхилі в розташуванні сузір'я Діви, на відстані приблизно 160 тис. світлових років. Подібні відкриття у темних (у прямому та переносному значенні слова) ділянках Чумацького Шляху дозволяють внести важливі коригування при визначенні справжніх значень маси та розмірів нашої зіркової системи у бік їхнього значного збільшення.

Однак, навіть найдальші зірки в нашій галактиці розташовані відносно близько. Найдальші з відомих науці квазарів розташовані більш ніж у 30 разів далі.

Кваза́р (англ. quasar - скорочення від QUASi stellAR radio source - «квазізоряне радіоджерело») є класом позагалактичних об'єктів, що відрізняються дуже високою світністю і настільки малим кутовим розміром, що протягом декількох років після відкриття їх не вдавалося відрізнити від «точкових джерел» - Зірок.

Нещодавно американські астрономи виявили три квазари, що належать до найстаріших відомих науці об'єктів у Всесвіті. Їхня віддаленість від нашої планети становить понад 13 мільярдів світлових років. Відстані до далеких космічних утворень визначаються за допомогою так званого "червоного зміщення" - зсуву в спектрі випромінювання об'єктів, що швидко рухаються. Чим далі вони знаходяться від Землі, тим швидше, відповідно до сучасних космологічних теорій, вони віддаляються від нашої планети. Попередній рекорд дальності був зафіксований у 2001 році. Червоне усунення виявленого тоді квазара оцінювалося величиною 6.28. Нинішня трійця має усунення 6.4, 6.2 та 6.1.

Темне минуле

Відкриті квазари всього на 5 відсотків "молодші" від Всесвіту. Що було до них, одразу після Великого Вибуху – зафіксувати складно: водень, що утворився через 300 000 років після вибуху, блокує випромінювання ранніх космічних об'єктів. Тільки зростання числа зірок і іонізація водневих хмар, що відбулася, дозволяє розірвати завісу над нашим "темним минулим".

Для отримання та перевірки такої інформації потрібна спільна робота кількох потужних телескопів. Ключова роль у цій справі належить космічному телескопу Хаббл та цифровому телескопу Слоан, розташованому в обсерваторії Нью-Мексико.

У травні 2015 року телескопом «Хаббл» був зафіксований спалах найдальшої, а значить і найстарішої відомої на сьогоднішній день галактики. Випроміненню знадобилося цілих 13,1 млрд. світлових років, щоб досягти Землі та бути зафіксованим нашою апаратурою. За підрахунками вчених, галактика народилася приблизно через 690 млн. років після Великого Вибуху.

Можна було б подумати, що якщо світло від галактики EGS-zs8-1 (а саме таке елегантне ім'я присвоїли їй вчені) летіло до нас 13,1 млрд. років, то і відстань до неї буде такою, що світло пройде за ці 13 1 млрд. років.

Галактика EGS-zs8-1 - найдальша серед усіх виявлених на сьогоднішній день

Але не можна забувати деякі особливості устрою нашого світу, які сильно вплинуть на обчислення відстані. Справа в тому, що всесвіт розширюється, причому робить це з прискоренням. Виходить, поки світло йшло 13,1 млрд. років до нашої планети, простір розширювався все більше і більше, і галактика віддалялася від нас все швидше і швидше. Наочний процес представлений малюнку нижче.

Враховуючи розширення простору, найдальша галактика EGS-zs8-1 зараз знаходиться від нас приблизно в 30,1 млрд. світлових років, що є рекордом серед усіх інших подібних об'єктів. Цікаво, що до певного моменту ми виявимо дедалі більші галактики, світло яких досі не дійшло до нашої планети. Можна впевнено сказати, що рекорд галактики EGS-zs8-1 у майбутньому буде побитий.

Це цікаво: часто виникає неправильне уявлення про розмір всесвіту. Її ширину порівнюють із її віком, що становить 13,79 млрд. років. При цьому не враховується, що всесвіт розширюється із прискоренням. За приблизними підрахунками, діаметр видимого всесвіту становить 93 млрд. світлових років. Але існує і невидима частина всесвіту, подивитися яку нам не вдасться ніколи. Докладніше про розмір всесвіту та невидимі галактики у статті ««.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.