Fotonun yaşı var mı? Işığın evrende ne kadar seyahat ettiğini nasıl bilebiliriz?
Belki arkadaşlarımın çoğunun bir sorusu vardır: Gece gökyüzündeki yıldızların bir ışık noktası vardır. Bu ışıkların dünyaya ulaşması ne kadar sürer? Bu fotonun yaşını dünyanın fotonlarından birine ulaştığını ölçebilir miyiz? İşe yaramıyor, çünkü bir fotonun evrendeki herhangi bir yere ulaşması için zaman sıfırdır, çünkü zaman ışık hızında durgundur Basitçe söylemek gerekirse, evrenin sonuna ulaşsa bile, foton hala ayrılış anındaki fotondur, ebedi gençliktir!
Peki fotonun geçen zamanı nasıl belirlenir? Çok basit, sadece yıldızın mesafesini ölçün! Ama yıldızın dünyadan şu ana kadar uzaklığı nasıl ölçülür? Işığın hızı sabit olduğu için, mesafeyi bildiğiniz sürece zamanı hesaplayabilirsiniz ... Örneğin, ay artık son derece yüksek doğrulukta lazer menziliyle gerçekleştirilebilir! Ama uzak yıldızlar nasıl biliyor?
Yukarıdaki resim, güneş sistemi etrafındaki 32 yıldızın uzaklığını ve azimutunu göstermektedir.Azimut, onu doğrudan görebildiğimiz için zor değildir, ancak gökbilimciler bu yıldızların mesafesini nasıl biliyorlar? Aşağıda birkaç farklı yöntemden kısaca bahsediyoruz:
1. Yıldönümü paralaksı, aslında bu simgeyi gördüğünüzde herkes anlamalı.Yükseklik açısını bildiğiniz sürece, mesafeyi, mükemmelliği bildiğiniz sürece, dünya ile güneş arasındaki mesafe bilinir ... Güneş sistemi etrafındaki tüm yıldızlar bu yöntemle ölçülebilir. ! Ancak bu, yalnızca güneş sistemi etrafındaki yıldızları ölçebilir ve uzaktaki yükseklik açısı 90 dereceye yakındır ki bu ölçülmesi imkansızdır ...
2. Spektroskopik paralaks yöntemi Bu, yıldızlar arasındaki mesafeyi ölçmek için yıldızların spektrumunu analiz etmenin bir yoludur.Yıldızın görünen büyüklüğü ve mutlak büyüklüğü aşağıdaki formülü takip eder: 5lgr = mM +5. Bu ölçümün anahtarı yıldızın mutlak yıldızını tahmin etmektir. Bir dakika, bu yıldızların spektrumundan analiz edilmeli ve yıldızlararası tozun yıldızların büyüklüğü üzerindeki etkisi de dikkate alınmalıdır! Tabii ki, bunun çok doğru olması imkansız, lazer ölçümünün doğruluğundan biraz daha kötü!
3. Sefeid değişken yıldızlarının anlaşılması daha kolaydır Değişken ışık döngüsü sırasında aynı parlaklığa sahip yıldızların mesafesini tahmin etmek için parlaklıkta periyodik değişiklikler olan Cepheid değişken yıldızlarının kullanılması da çok sayıda yıldızı ölçebilir!
Spitzer Uzay tabanlı Kızılötesi Teleskop'un Cepheid değişken yıldızlarının çevresel ışık ilişkisine ilişkin araştırması, yıldızlar ve galaksiler arasındaki mesafeyi ve evrenin genişleme oranını hesaplamak için bir standart olarak kullanılabilir!
4. Tip Ia süpernova Bu özel bir süpernova patlaması modelidir.Çoğu zaman bir yıldız + bir beyaz cüce yoldaş yıldız olarak görünür.Beyaz bir cüce yıldız, çekirdek kütlesi güneşin 1,44 katından daha az olan kırmızı dev bir yıldızdan oluşur. , Kütle bir süpernova patlaması oluşturmaya yetmiyor, ancak daha sonraki aşamada kırmızı devin yoldaş yıldız malzemesini yutmak ona bir şans veriyor! Tabii ki, yutulan kütle ve kendi kütlesi güneşin 1.44 katını aştığında süpernova patlayacaktır. Tutarlılık çok iyidir ve evrende "standart mum ışığı" olarak kullanılabilir! Uzak bir galakside Tip Ia süpernova olduğu sürece, bu galaksinin uzaklığı belirlenir!
Tip Ia süpernova patlama süreci, bir galakside o kadar çok yıldız vardır ki, tip Ia süpernova patlamasını gözlemleme şansı her zaman vardır ve gökbilimcilerimizin zamanı vardır ...
5. Mesafeyi ölçmek için bir kırmızıya kayma yöntemi sunmama izin verin. 1920'lerin başlarında Hubble, evrenin genişlediğini doğruladı. Gök cismi ne kadar uzaktaysa, o kadar hızlı genişleyecektir. (3,26 milyon ışık yılı) Gelecekte daha doğru olacak! Basitçe söylemek gerekirse, gök cisimlerinin tayfının kırmızıya kayma değerini ölçtüğünüz sürece, bu gök cisiminin mesafesini kabaca tahmin edebilirsiniz!
Gök cisimlerinin birkaç tipik mesafe ölçüm yöntemi tanıtıldı ve mesafe bilindiği sürece ışığın geçirdiği süre hemen hesaplanabilir. Ülkeyi bir viraj üzerinde kurtarmanın bir yolu olarak düşünülebilir.Fotonun çağının köşesine asla giremezsiniz!
