Евгений Соло - Шаг за горизонт

- Я что-то не улавливаю...

- Сейчас-сейчас, всё скоро станет понятно. Нужно рассказать ещё об одной задаче астрономии - об определении расстояний до звёзд. Это обширная и интересная тема, но, как я подозреваю, мне сейчас лучше не вдаваться в глубокие подробности.

- Ну почему же, мне этот рассказ интересен. Не каждый день чувствуешь себя на уроке астрономии, если вы меня понимаете.

- О, понимаю. Я тоже не каждый день разговариваю с людьми вашего уровня. Но я отвлёкся. Короче говоря, расстояние до близких звёзд определяется старым добрым методом - при помощи параллакса.

- Пара... чего?

- Параллакса. Так называют видимое изменение положения какого-либо объекта вследствие изменения положения наблюдателя. Если вы, не перемещая головы, посмотрите на какой-нибудь достаточно удалённый предмет сначала одним глазом, а затем другим, то увидите, как этот предмет будто бы передвинулся немного на другое место. Если опять посмотрите первым глазом, то объект вернётся обратно. Это происходит из-за того, что правый и левый глаз смотрят на один и тот же предмет слегка под разными углами; получается треугольник с очень острой вершиной, в которой находится наблюдаемый предмет, а в основании - ваши глаза. Если мы измерим углы, под которыми видим предмет и измерим расстояние между глазами, то сможем вычислить и расстояние до предмета, это простая геометрическая задача. Примерно так мозг и определяет расстояния до видимых объектов. Звёзды же от нас так далеко, что угол, под которым они видны, без особоточных инструментов измерить невозможно. Поэтому погрешность измерений даже для очень точных приборов получается немаленькой. Техника год от года совершенствуется и появляются новые методы, благодаря чему расстояния до звёзд периодически перепроверяются и уточняются.

Кроме расстояний, мы можем измерять так же скорости движения звёзд. Чаще всего это делается при помощи анализа спектра излучения звезды. Слышали про доплеровский эффект?

- Боюсь, что нет.

- Ничего страшного. Я могу объяснить, если позволите.

- Объясняйте всё, раз уж начали.

- Если кратко, то доплеровский эффект выражается в сдвиге частоты излучения, когда приёмник движется относительно излучателя. Или наоборот, излучатель движется относительно приёмника, это совершенно равноправно. На бытовом уровне каждый из нас, наверное, сталкивался с таким эффектом - когда быстро движущийся в нашу сторону автомобиль сигналит, то тон звука меняется. Когда автомобиль приближайтеся, то тон становится выше, а если автомобиль удаляется, то тон, соответственно, понижается. Со светом происходит примерно то же самое, единственное что меняется не тон, а цвет: при приближении источника света его излучение слегка синеет, а при удалении - краснеет. Если снять каким-нибудь способом спектр этого излучения и сравнить с образцом, то по сдвигу характерных спектральных линий можно вычислить скорость, с которой объект движется относительно нас. Единственный минус этого способа - так можно померять только ту составляющую скорости, которая направлена строго в нашем направлении. Или строго от нас, что равнозначно. Если объект движется так, что расстояние между нами никак не меняется, то и сдвига спектра никакого не будет. Скорость движения придётся мерять другим способом - фактически, при помощи всё того же параллакса.

- Как?

- Да всё так же, только смотреть на объект надо не просто с разных точек в пространстве, но ещё с разносом во времени. Скажем, первый снимок мы делаем сейчас, а второй уже через десять лет. В первом приближении можно считать, что расстояние до объекта за это время не изменилось. И это, кстати говоря, в большинстве случае действительно так - изменения ничтожны. Зато при сравнении двух снимков, если объект движется, мы увидим, как он переместился из одной точки в другую. Зная расстояние до объекта и зная его видимое перемещение, реальное движение вычислить не так уж и трудно. Погрешности, правда, весьма значительны. Но, как я уже говорил, техника всё совершеннее с каждым годом, поэтому измерять расстояние до звёзд мы умеем уже очень хорошо. А комбинируя оба этих метода, мы можем весьма точно прогнозировать траектории отдельных звёзд.

- Так. Ну, это весьма интересная лекция, но я не улавливаю, в чём та самая "государственная" важность-то состоит?

- В том, что мы недавно получили результаты измерений скоростей всех ближайших звёзд и расстояний до них. И в том, что нас ждёт редчайшее событие.