Správný pohyb

Správný pohyb - změny souřadnic hvězd na nebeské sféře , způsobené relativním pohybem hvězd a sluneční soustavy . Nezahrnují periodické změny způsobené pohybem Země kolem Slunce (roční paralaxa , světelná aberace ) a pohyb způsobený precesí rovníkové soustavy souřadnic .

Přesnější definice: „V astronomii jsou správným pohybem hvězdy veličiny, které charakterizují její úhlové posunutí na nebeské sféře v daném souřadnicovém systému za jednotku času“

Definice

Pokud byla hvězda pozorována dvakrát v epoše a epoše a její zdánlivé rovníkové souřadnice – rektascenze ( α ) a deklinace ( δ ) – jsou dány v systému základního katalogu FK5 (epocha T0), pak její správné pohyby podél specifikovaného souřadnice jsou určeny jako $t_{1}$ $t_{2}$

\mu _{\alpha }={\frac {\alpha _{2}-\alpha _{1}}{t_{2}-t_{1}}},

\mu _{\delta }={\frac {\delta _{2}-\delta _{1}}{t_{2}-t_{1}}}.

Obvykle jsou vyjádřeny v úhlových sekundách za rok nebo tisícinách úhlové sekundy (úhlové milisekundy, mas) za rok a mohou být kladné nebo záporné.

Je třeba poznamenat, že souřadnicové čáry stejné deklinace, podél kterých se měří rektascenze, obecně nejsou geodetické ( velké kružnice nebeské sféry), proto rychlost změny souřadnice α není složkou úhlové rychlost hvězdy, na rozdíl od rychlosti změny souřadnice δ . Pro převod na složku úhlové rychlosti je třeba hodnotu μ α vynásobit kosinusem deklinace:

\mu _{\alpha *}=\mu _{\alpha }\cdot \cos \delta .

Hodnota μ α* se nazývá redukovaný vlastní pohyb při rektascenci; shoduje se s μ α pouze na nebeském rovníku . V katalozích lze jako μ α indikovat redukovaný nebo neredukovaný vlastní pohyb při rektascenci; katalog HIPPARCOS tedy obsahuje redukované vlastní pohyby hvězd (složky úhlové rychlosti) [1] .

Celkový vlastní pohyb μ (absolutní hodnota dvourozměrného vektoru rychlosti hvězdy na nebeské sféře) je definován jako

\mu ={\sqrt {\mu _{\alpha *}^{2}+\mu _{\delta }^{2))}={\sqrt {\mu _{\alpha }^{ 2}\cdot \cos ^{2}\delta +\mu _{\delta }^{2}}}.

Tato hodnota je vždy nezáporná. Polohový úhel θ vlastního pohybu hvězdy se měří ze směru na sever ve směru hodinových ručiček a je určen ze vztahů

\sin \theta ={\frac {\mu _{\alpha }\cos \delta }{\mu }}={\frac {\mu _{\alpha \ast }}{\mu }}\ ,

\cos \theta ={\frac {\mu _{\delta }}{\mu }}\ .

Vlastní pohyby hvězd určené tímto způsobem se někdy nazývají poledníky, protože jsou určeny porovnáním dvou poloh získaných pozorováním na kružnicích poledníků . Hmotnostní určování meridiánových vlastních pohybů hvězd bylo možné již v 19. století v důsledku vytvoření několika desítek katalogů meridiánů redukovaných na jeden základní systém. Největší počet (33 342) poloh a vlastních pohybů hvězd (včetně slabých do 9. magnitudy ) v jedné soustavě uvádí známý General Catalogue od Lewise Bosse ( 1910 ). Správné chyby pohybu v tomto katalogu jsou ±(0,005–0,15)″/rok . Pozice a pohyby hvězd nejsou prosty systematických chyb. Nové fundamentální katalogy hvězd FK4 a FK5 zachovávají správné chyby pohybu na úrovni ±(0,002–0,005)″/rok , ale tyto katalogy pokrývají pouze malý počet vybraných, většinou jasných hvězd. Do roku 1995 bylo známo nejméně 50 000 vlastních pohybů hvězd na poledníku od nejjasnější do 9. magnitudy . Chyby těchto vlastních pohybů mohou být od ± 0,002″ do ± 0,010″ , v závislosti na délce trvání historie pozorování. Většina známých vlastních pohybů má velikost menší než 0,050″/rok, nicméně existují i velké vlastní pohyby. „Létající“ Barnardova hvězda má tedy nejvyšší hodnotu správného pohybu – 10,358″/rok. Druhý a třetí řádek v žebříčku nejrychleji se pohybujících hvězd v nebeské sféře zaujímá Kapteynova hvězda (8,670″/rok) a Argelanderova hvězda (7,059″/rok).

Souvislost mezi vzdáleností a vlastním pohybem hvězdy je určena ze vztahu

\mu ={\frac {1}{4{,}74}}{\frac {V_{t}}{D}}.

Zde je projekce prostorové rychlosti hvězdy v souřadnicovém systému pohybující se společně se Sluncem na nebeskou sféru, D je vzdálenost ke hvězdě v parsekech ( 1 ks = 206 265 astronomických jednotek = 3,26 světelných let ). Rozměr je km/s, rozměr μ je oblouková sekunda za rok. ${\displaystyle V_{t))$ ${\displaystyle V_{t))$

Metody měření

Na konci 19. století byla fotografie pevně zavedena do praxe pozorovací astronomie. V souvislosti s tím byly vyvinuty fotografické metody pro určování vlastních pohybů hvězd.

Vlastní fotografické pohyby hvězd jsou určeny porovnáním naměřených poloh hvězd na různých deskách získaných v různých epochách. Vlastní fotografické pohyby proto nevyhnutelně zůstávají relativní, to znamená, že určují pohyb některých hvězd vzhledem k určité skupině jiných hvězd (tzv. referenční hvězdy), o jejichž pohybu jsou více či méně věrohodné předpoklady. vyrobeno. Abychom se dostali od vlastních fotografických pohybů hvězd k poledníkům (což znamená inerciální nebo „absolutní“), musíme provést další studii, kterou astronomové někdy nazývají absolutizace a která je zřídka bezchybná.

Hlavní výhodou vlastních fotografických pohybů je jejich relativně vysoká přesnost a hmotnostní charakter ve vztahu k nejslabším hvězdám. Tato okolnost z nich činí nepostradatelný observační materiál pro statistické studie související s určováním rozptylů zvláštních (individuálních) pohybů hvězd a distribuce pohybů hvězd přiřazených různým typům hvězdné populace.

Významnou nevýhodou vlastních fotografických pohybů hvězd je jejich absence různých druhů systematických chyb spojených s fotografickou metodou pozorování. Jde o tzv. chyby „světelné rovnice“, „barevné rovnice“ a některé další spojené s nedokonalostí optiky širokoúhlých dalekohledů používaných v astrofotografii. Tyto chyby jsou vyjádřeny v systematickém posunu obrazů hvězd na desce v závislosti na jasnosti, barvě hvězd a jejich poloze na desce. Tyto chyby se obtížně kalibrují, protože také závisí na neustále se měnících podmínkách pozorování (průhlednost atmosféry, vítr, kvalita obrazu).

Novou érou v určování správného pohybu hvězd byl let družice Hipparcos ( HI gh Precision PAR arallax CO llecting S satelit ) , která za 37 měsíců provozu provedla miliony měření hvězd. Výsledkem práce byly dva katalogy hvězd. Katalog HIPPARCOS obsahuje souřadnice, vlastní pohyby a paralaxy měřené s chybou v řádu tisíciny obloukové sekundy pro 118 218 hvězd . Taková přesnost u hvězd byla v astrometrii dosažena vůbec poprvé. Druhý katalog - TYCHO - poskytuje poněkud méně přesné informace pro 1 058 332 hvězd . Vytvoření těchto dvou katalogů znamenalo zrod nové směrově - vesmírné astrometrie .

Nyní v mnoha zemích probíhají práce na vytvoření nových projektů pro astrometrická měření z vesmíru. V Rusku existují dva takové projekty - LOMONOSOV a STRUVE, které připravují astronomové ze Šternberského státního astronomického ústavu v Moskvě a astronomové z Pulkovské observatoře v Petrohradě .

V roce 2013 bylo uvedeno na trh evropské zařízení Gaia ( Global Astrometric Interferometer for Astrophysics ) . Cílem tohoto projektu je změřit souřadnice, správné pohyby a paralaxy 50 milionů hvězd s přesností lepší než 10 mikroobloukových sekund.

Historie objevů

Objev pohybů „ nehybných “ hvězd patří slavnému anglickému astronomovi Edmundu Halleymu , který v roce 1718 objevil , že některé jasné hvězdy z katalogu Hipparchos-Ptolemaios znatelně změnily svou polohu mezi ostatními hvězdami. Byly to: Sirius , posunutý na jih o téměř jeden a půl průměru Měsíce, Arcturus - dva průměry na jih a Aldebaran , posunutý o 1/4 průměru Měsíce na východ. Pozorované změny nelze přičíst Ptolemaiovým katalogovým chybám, které zpravidla nepřesahovaly 6′ (1/5 průměru měsíce) . Halleyův objev byl brzy ( 1728 ) potvrzen dalším anglickým astronomem Jamesem Bradleyem , který je známější jako objevitel roční aberace světla . Později se Tobias Mayer ( 1723-1762 ), Nicola Lacaille ( 1713-1762 ) a mnoho dalších astronomů až po Friedricha Bessela (1784-1846 ) zabývali určováním pohybů hvězd , kteří položili základy moderního základního hvězdného systému. pozice.

Literatura

Theo Koupelis. V Quest of the Universe / Theo Koupelis, Karl F. Kuhn. - Jones & Bartlett Publishers, 2007. - S. 369 . - ISBN 978-0-7637-4387-1 .
D. Scott Birney. Observational Astronomy / D. Scott Birney, Guillermo Gonzalez, David Oesper. - 2007. - S. 75. - ISBN 978-0-521-85370-5 .

Poznámky

↑ Prostor Matry Marconi, Alenia Spazio. Katalogy Hipparcos a Tycho: Astrometrické a fotometrické hvězdné katalogy odvozené z mise ESA Hipparcos Space Astrometry Mission 25. ESA (15. září 2003). Získáno 8. dubna 2015. Archivováno z originálu 3. března 2016. (neurčitý)

Odkazy

V. V. Vityazev . "Pokroky v astrometrii"
A. A. Kiselev . „Správné pohyby „nehybných“ hvězd a jejich význam v astronomii“
Vlastní pohyb hvězd , interaktivní diagramy souhvězdí
Y Sofu & V Rubin (2001). Rotační křivky spirálních galaxií. Výroční přehled astronomie a astrofyziky . 39 : 137-174. arXiv : astro-ph/0010594 . Bibcode : 2001ARA&A..39..137S . doi : 10.1146/annurev.astro.39.1.137 .

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Velký Rus Britannica (online)

hvězdy
Klasifikace	Hypergianti veleobrů Světlí obři Obři Podobři Hvězdy hlavní sekvence (trpaslíci) podtrpaslíci bílých trpaslíků hyperrychlostní hvězdy proměnné hvězdy
Subhvězdné objekty	hnědý trpaslík podhnědý trpaslík Planetární
Vývoj	Formace protostar Od hvězdy k hlavní sekvenci Hlavní sekvence Podobří větev Červená obří větev horizontální větev červené zahušťování modrá smyčka Asymptotická větev obrů planetární mlhovina supernova bílý trpaslík modrý trpaslík neutronová hvězda Černá díra
Nukleosyntéza	Proton-protonový cyklus Cyklus CNO héliový blesk Trojitá reakce helia Hořící uhlík uhlíková detonace pálení neonu spalování kyslíku Spalování křemíku s-proces r-proces p-proces rp proces alfa proces
Struktura	Jádro konvekční zóna zářivá zóna hvězdná atmosféra Fotosféra Chromosféra Koruna Vítr Magnetické pole
Vlastnosti	Absolutní velikost metalicita Barevný index Správný pohyb Spektrální třída Efektivní teplota
Související pojmy	Kompletně černé tělo Hertzsprung-Russell diagram Hvězdné asociace hvězdné systémy hvězdokupy planetární systémy Fraunhoferovy linie
Hvězdné seznamy	Nejmasivnější Největší Nejjasnější s nejvyšší svítivostí Nejbližší hnědé trpaslíky Vlastní jména hvězd