Від крабів до парсеків: чому астрономи використовують незвичайні одиниці виміру в космосі

Деякі журналісти в західних виданнях при описі, наприклад, астероїдів, що летять до Землі, порівнюють їх розміри не тільки з відомими будівлями, але і з довжиною або з висотою тварин. Наприклад, можна зустріти розмір астероїда, який відповідає 30 качкодзьобам або 20 жирафам. Але астрономи також використовують незвичайні одиниці виміру для опису різних величин у космосі. Наприклад, яскравість об'єктів, що випромінюють рентгенівське випромінювання, вимірюють у мілікрабах. Про те, які ще незвичайні одиниці використовують вчені для опису маси, відстані та випромінювання розповідає Лаура Ніколь Дріссен із Сіднейсого університету, Австралія, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Чому астрономи використовують незвичайні одиниці виміру? За словами Дріссен, багато космічних об'єктів мають занадто великі розміри, щоб їх можна було описати звичними нам одиницями виміру.

Незручні для вимірів собаки

"У мене є собака, довжина якої складає 94 см. Радіус Землі, якщо рахувати в сантиметрах становить 638 мільйонів см або ж 7,5 млн собак. А радіус Юпітера становить 85 мільйонів собак. Але це було б смішно використовувати для опису розмірів планет довжину собак. Тому ми використовуємо більш осмислені одиниці виміру", — каже Дріссен.

За словами вченої, прикладом ще масштабніших вимірів може бути оцінка розмірів величезних зірок. Наприклад, радіус зірки Бетельгейзе становить 83 тисячі радіусів Землі або 764 радіуси Сонця. Звичайно ж, для опису розмірів великих зірок набагато зручніше використовувати порівняння з розміром Сонця.

"Якщо ми хочемо дізнатися вагу астероїда, то, звичайно, можна використовувати порівняння з вагою, наприклад, верблюда, але нас цікавить маса, а не вага. У повсякденному житті масу і вагу ми сприймаємо однаково, але насправді маса є мірою того, яка кількість речовини міститься в тому чи іншому об'єкті. На Землі вага об'єкта залежить від його маси і сили тяжіння. Наприклад, мій 18-кілограмовий собака буде важким на Землі, але буде легшим на Місяці, де нижче гравітація. І дуже важким на планеті з дуже великою силою тяжіння. Але маса собаки — це те, з чого вона складається і вона не залежить від того, на якій планеті знаходиться тварина", — говорить Дрісен.

Тому астрономи для вимірювань маси великих об'єктів використовують переважно масу Сонця. Наприклад, маса галактики Андромеди дорівнює 3 трильйонам мас Сонця.

"А якщо вимірювати масу цієї галактики масою мого собаки, то вийде, що вона еквівалентна числу 3 з 41 нулем мас тварини", — каже Дріссен.

Астрономічні одиниці та парсеки

Для виміру відстаней у космосі астрономи використовують астрономічні одиниці. Це відстань між нашою планетою та Сонцем, і вона становить приблизно 149 млн км. Щоб виміряти ще більші відстані, вчені використовують таку одиницю як парсек (скорочення від слів паралакс і секунда і ці значення використовують у тригонометрії для вимірювання довжини). Парсек становить приблизно 206 астрономічних одиниць.

"Набагато простіше описати відстань від Землі до центру нашої галактики саме в парсеках, не кажучи вже про кілометри. Ця відстань становить 8 тисяч парсеків або 1,6 млн астрономічних одиниць", — каже Дріссен.

Як виміряти яскравість у крабах?

Ще дивніша ситуація виникає з одиницями вимірів, коли вчені описують яскравість космічних об'єктів. У другому столітті до нашої ери грецький астроном Гіппарх присвоїв найяскравішим зіркам зіркову величину 1, а найтьмянішим зіркам величину 6. Якщо говорити про видиму зіркову величину Сонця, то астрономи визначають її як мінус 26.

"Так, це дуже незвичайно, але ще більш незвичайно те, що кожне значення зіркової величини відрізняється від попереднього в 2,5 рази. Наприклад, у зірки Вега видима зіркова величина становить 0, але вона в 2,5 рази яскравіша, ніж зірка Антарес із величиною 1", — каже вчена.

Але однією з найдивніших одиниць виміру є мілікраб. Цю одиницю використовують для вимірювання яскравості об'єктів у рентгенівському світлі. "Крабом" називається пульсар (це нейтронна зірка, що швидко обертається), який знаходиться в центрі Крабовидної туманності. Вчені знають яскравість цієї зірки в рентгенівському світлі, тому використовують краби для вимірювання яскравості інших об'єктів.

"Якщо ми говоримо про конкретний об'єкт, скажімо, про подвійну систему чорних дір під назвою GX339-4, то його яскравість у п'ять тисячних менша, ніж у "Краба", тобто його яскравість становить 5 мілікрабів", — каже Дріссен.

Як уже писав Фокус, астрономи отримали знімок зіткнення чорних дірок у ранньому Всесвіті. Воно сталося через 3 млрд. років після Великого вибуху.