¿Podríamos paralaje medir estrellas solo en función del tamaño de la Tierra?

Imagine dos observatorios de superficie principales, tal vez el "más al norte" y el "más al sur" (idealmente en una longitud similar).

Para las estrellas cercanas, ¿podrían tomar una foto al mismo tiempo y lograr una medición de distancia a esa estrella, basada en el tamaño de la Tierra como la línea de base?

(¡Aprecio que cualquiera de los ámbitos solo necesite esperar unos días, para que su punto de vista se haya movido una distancia de referencia mucho más larga!)

¿O es esa distancia demasiado corta?

Entonces, ¿qué pasa con la línea de base mínima que podríamos medir en paralaje las estrellas más cercanas, con nuestros mejores telescopios actualmente? 100.000 km, un millón? ¿Mucho más?

telescope parallax

— Fattie
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Respuestas:

En principio, no es imposible.

La nave espacial Gaia, diseñada principalmente para medir posiciones estelares, puede medir paralaje a una distancia de hasta 10 kpc con un 20% de incertidumbre. Su línea de base es de 2 UA; veces más grande que el diámetro de la Tierra. Por lo tanto, colocar dos Gaias a cada lado de la Tierra podría medir paralaje de estrellas hasta una distancia de , lo que significa que casi podrás medir la distancia de nuestra estrella vecina más cercana, Centauri, que se encuentra en 1.3 pc. Entonces solo necesitarías mejorar un poco tu Gaias. $2.3\times10^{4}$ $10\,\mathrm{kpc} \,/\, 2.3\times10^{4} \simeq 0.4\,\mathrm{pc}$ $\alpha$

Esto ignora las pequeñas complicaciones como la atmósfera, pero si está dispuesto a ponerlas fuera de la atmósfera, podría hacerlo. Por supuesto, sería una pérdida de tiempo, ya que ya sabemos las distancias a las estrellas más cercanas, pero bueno, adelante.

— pela
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Totalmente asombroso amigo.

— Fattie

esperaba texto alternativo;)

— Michael

Si no me equivoco, debería ser .

2.2 \times 10^{5}

$2.2\times 10^5$

— Martin Argerami

@ MartinArgerami: Hice el cálculo en mi cabeza, y en realidad estaba un poco apagado, pero era casi correcto: , no .

2 A U / 2 R_{\oplus} = 3 \times 10^{13} / 1.3 \times 10^{9} = 2.3 \times 10^{4}

$2\,\mathrm{AU} \,/\, 2R_\oplus = 3\times10^{13}/1.3\times10^{9} = 2.3\times10^4$

\times 10^{5}

$\times10^5$

— pela

Espero que no hayas hecho los 1300 megaeuros en tu cabeza también. La ESA no estará contenta con eso.

— zephyr

Lo que está describiendo es un interferómetro, y de hecho ya tenemos un interferómetro con una configuración como usted describe.

Si no lo sabe, un interferómetro es un conjunto de dos o más telescopios, separados por cierta distancia, que funcionan en conjunto para tomar una imagen de un objeto. Según los principios básicos de la óptica, el tamaño efectivo de su telescopio no se rige por el tamaño total y acumulativo de los dos o más telescopios, sino por la separación física de los telescopios. Eso significa que si tiene un telescopio en el polo norte y otro en el polo sur para que ambos puedan observar el mismo objeto al mismo tiempo, ¡entonces lo que efectivamente tiene es un telescopio cuya abertura es del tamaño de la Tierra!

Si conoce su óptica, sabrá que un tamaño de apertura más grande significa una mejor resolución. El interferómetro ya existente, del tamaño de la Tierra al que aludí anteriormente, sería el interferómetro de línea de base muy largo (VLBI). ¡Este telescopio puede medir con una resolución inferior a milisegundos de arco!

Aquí hay una lista de 70 púlsares a los que se les ha medido su paralaje, una buena parte de los cuales se han realizado utilizando el VLBI.

Algunas notas:

El concepto de interferometría es muy complejo y difícil de implementar en la práctica. Debido a la física, cuanto más larga es la longitud de onda, más fácil es tener sistemas interferométricos en funcionamiento. Como tal, la mayoría de los interferómetros, como el VLBI, están en el régimen de microondas / radio. El NPOI es el único interferómetro óptico que conozco y solo existe porque está financiado por el Ejército de los EE. UU. Como una necesidad para satélites y navegación.
Técnicamente, hay mucho más involucrado que la breve introducción conceptual que di arriba, pero para ser sincero, necesitará leer un libro de texto completo para comprender realmente el proceso e incluso para mí, algo de esto parece mágico.
Al investigar el VLBI, puede ver referencias al VLBA. Esta es una colección relacionada, pero distinta de telescopios. Efectivamente, el VLBA es el Very Long Baseline Array que se compone de telescopios de todo el mundo que son propiedad y están operados por los Estados Unidos . Sin embargo, el VLBI incluye todos los telescopios dentro del VLBA, pero también incluye otros telescopios de propiedad y operados por otros países.

— céfiro
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Hmm; ¡No estoy describiendo un interferómetro! :) En una medición de paralaje, solo toma dos fotos y compara el "jiggle" de la estrella cercana (en comparación con el fondo distante). {Con respecto a los interferómetros; los interferómetros ópticos están a solo unos cientos de yardas de distancia como máximo; los interferómetros de radio son diferentes.} El propósito de los interferómetros es lograr una resolución muy alta (por lo tanto, separando los pequeños espacios entre binarios y abordando problemas similares). ¿No veo de inmediato ninguna forma en que se pueda usar un interferómetro para tomar pares de fotos de paralaje? (Cont ...)

— Fattie

... excepto que, por supuesto, podría usar un interferómetro como cualquier otro telescopio para hacer un par de fotos de paralaje: tome una foto (radiograma ... lo que sea) en enero y luego en julio. Entonces, ¿no estoy realmente seguro de si los interferómetros como tal se relacionan con la toma de fotos de paralaje?

— Fattie

Me doy cuenta de que lo que describí no es precisamente lo que estás preguntando, pero creo que efectivamente lo es. Es cierto que no estabas hablando de interferómetros, pero los interferómetros se pueden usar para hacer de manera efectiva lo que estás hablando cuando usan la tierra como línea de base (en lugar de la órbita terrestre, como es la práctica estándar). No es exactamente lo que puede desear, pero está tan cerca como sé del uso de técnicas reales. Intente verificar las fuentes en el paralaje del púlsar que vinculé.

— zephyr el

@JoeBlow puede que esto no responda realmente a su pregunta, pero al menos cumple con el requisito de usar la tierra como la base de medición de paralaje.

— zephyr el