— Доброе утро, ребята, — начала Тая, приветливо улыбаясь. — Сегодня мы поговорим о том, как ученые определяют, насколько далеко от нас находятся звезды. Это непростая задача, ведь звезды расположены на огромных расстояниях, которые сложно представить.
Артем, сидящий на передней парте, поднял руку.
— Но как вообще можно измерить расстояние до чего-то, что так далеко?
Тая кивнула, ожидая этого вопроса.
— Отличный вопрос, Артем. Мы используем метод, который называется параллакс. Это один из старейших способов измерения расстояний в космосе.
Она подошла к доске и указала на рисунок.
— Параллакс — это явление, при котором объект кажется смещенным относительно фона, если мы смотрим на него с разных точек. Например, вытяните руку вперед и закройте один глаз, а потом другой. Заметьте, как ваш палец «перемещается» на фоне комнаты.
Илья, сидящий рядом, попробовал это сделать и широко улыбнулся.
— Действительно двигается!
— Именно так, — продолжила Тая. — Теперь представьте, что вместо вашей руки — звезда, а вместо глаз — Земля в разные моменты ее орбиты вокруг Солнца. Если мы наблюдаем звезду летом и зимой, то сможем увидеть небольшое смещение ее положения относительно более далеких звезд. Это и есть звездный параллакс.
Она нарисовала две точки, обозначив их как положение Земли в июле и январе, и провела линии к далекой звезде.
— Чем ближе звезда, тем больше ее смещение. Если мы знаем угол этого смещения и радиус орбиты Земли, мы можем вычислить расстояние до звезды.
Ученики внимательно следили за ее объяснением.
— Этот метод был известен еще в древности, — продолжила Тая. — Греческий астроном Гиппарх в II веке до нашей эры предположил, что параллакс можно использовать для измерения расстояний до Луны и планет. Но для звезд этот метод долгое время оставался недостижимым из-за их огромной удаленности.
Она переключила слайд, где было изображение немецкого астронома Фридриха Бесселя.
— Лишь в 1838 году немецкий астроном Фридрих Бессель впервые измерил параллакс звезды 61 Лебедя. Он определил, что эта звезда находится на расстоянии около 11 световых лет.
Артем поднял руку снова.
— А как это измерение связано с парсеками?
Тая улыбнулась, предвкушая вопрос.
— Парсек — это специальная единица измерения расстояния, которая используется в астрономии. Один парсек равен расстоянию до звезды, параллакс которой составляет одну угловую секунду. Это около 3,26 световых лет, или 31 триллион километров.
Она написала на доске: 1 парсек = 3,26 световых лет.
— Парсеки удобны, потому что параллакс измеряется в угловых секундах. Если вы знаете параллакс звезды, вы можете сразу вычислить расстояние до нее в парсеках, — пояснила Тая.
Илья выглядел заинтересованным.
— А что такое килопарсек?
Тая переключила слайд на изображение Млечного Пути.
— Килопарсек — это 1000 парсеков. Например, диаметр нашей галактики составляет около 30 килопарсеков. Это означает, что свету нужно пройти 100 000 лет, чтобы пересечь ее.
— А мегапарсек? — спросил Артем.
Тая кивнула и показала изображение галактик за пределами Млечного Пути.
— Мегапарсек — это миллион парсеков. Такие расстояния используются, чтобы измерять расстояния до других галактик и даже скоплений галактик. Например, до ближайшей галактики Андромеды около 0,78 мегапарсека, а до края наблюдаемой Вселенной — более 10 000 мегапарсеков.
Ученики переглянулись, ошеломленные масштабами.
— Сегодня мы используем специальные телескопы, такие как «Гайя», чтобы измерять параллаксы с невероятной точностью. Эти данные помогают нам создавать трехмерные карты звезд и галактик.
Она переключила слайд, где был показан принцип измерения параллакса космическим телескопом.
— Благодаря этим измерениям мы можем не только изучать отдельные звезды, но и понимать структуру нашей галактики, ее движение и даже историю ее формирования, — заключила Тая.
В конце урока она предложила ученикам небольшой эксперимент.
— А теперь представьте, что вы астрономы. Постройте модель параллакса, используя линейки и лампы. Это поможет вам лучше понять, как работают эти измерения.
Ученики с увлечением принялись за работу. Артем, измеряя углы, сказал: