Miten valovuosien matkat mitataan?

admata.

Tuli mieleeni sellainen tekninen onelma mihin en yhtäkkisestään keksi vastauta. Usein tähtitieteessä kerrotaan kuinka joku tähti on tuhansien - ja galaksit jopa miljoonien valovuosien päässä. Miten tämä on mahdollista tietää? Eli miten kykenemme mittaamaan sen, kuinka monta vuotta valo on matkannut jostain tähdestä meille?

27

2769

Äänestä

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • perustuu

      tietelliseen hypoteesiin eli arvaukseen.

    • MrKAT

      kolmiomittauksella lähimpiä. Geometrisesti maanmittauksen tapaan.

      Maa kiertää radallaan aurinkoa eri laitoihin eri vuodenaikaan. Tähti liikkuu taivaan taustatähtiin nähden maasta katsoen hitusen, koska näemme sen hitusen eri näkökulmasta.

      Esim. alfa Kentauri 0.745 kaarisekuntia
      eli asteen 3600:s osan eli a= 0,745/3600 = 0.000207 astetta suuntaan ja puolen vuoden kuluttua toiseen. Tätä ei näy paljain silmin, pitää olla hyvä iso kaukoputki ja tarkat mittarit siinäkin, tai paljon valokuvia otettuna ja siitä mikroskoopilla mitata.

      Me ollaan tiedetty jo Newtonin ajoista tämän näkökulmamme vaihtelun eli maa kiertoradan säteen suuruuden, se on r=149,6 miljoonaa km.
      Tähden etäisyys on tuntematon e.

      Meillä on kolmio jossa tan (a)=r/e
      ratkaistaan e ja saadaan yhtälö:

      e= r/tan(a)
      = 149,6E6 km /tan (0.000207)
      = 41 E13 km eli 41 biljoonaa kilmometriä.
      = n. 4,3 valovuotta kun jaat tuon luvulla 9,46 biljoonaa kilometriä, joka on valovuoden pituus.

      näin saadaan nykyään tuonna muutaman sadan, joskus jopa tuhannen valovuoden päähän etäisyydet.

      Siitä etiäpäin käytetään esim. kynttelimenetelmiä, eli me tähden spektristä tai muista ominaisuuksista tiedämme sen todellisen valovoiman jos se teoriasssa tuotaisiin tuonne 32,6 valovuoden päähän (standardimitta siinä). Ja nykyisestä havaitusta (mitataan kaukoputkeen kiinnitetyillä fotometreillä jne) ja tuon teoreettisen valovoiman suhteesta me saamme sen etäisyyssuhteen ja oikean etäisyyden selville.

      Kefeidit on tietyllä tavalla muuttuvia,sykkiviä, tähtiä ja niiden valovoima tunnetaan, se riippuu sykkimistaajuudesta, näitä voidaan havaita lähimmistä galakseista ja niiden valovoimasta(himmeydestä) voidaan laskea niiden etäisyys.

      • Oudoksuva

        Juuri tämä :)

        Hyvä että jo ensimmäinen vastaus kävi oikean vastauksen lävitse, niin että tulevat lukijat tulevat tietämään mihin se perustuu.

    • skymanni

      Punasiirtymällä ainakin galaksien etäisyyksiä voidaan laskea, eli: mitä kauempana galaksi on, sitä lujempaa se meistä loittonee, ja sitä punaisempana sen lähettämä valo meille näkyy ts. mitä punaisempi valo, sitä kauempana se on.

      • Epäilijä

        Eikö mitään uskottavampaa nyt voinut tähän hätään keksiä? Punasiirtymä..... Valohan kulkee valon nopeudella, joten se on aina valon väristä.

      • Heh
        Epäilijä kirjoitti:

        Eikö mitään uskottavampaa nyt voinut tähän hätään keksiä? Punasiirtymä..... Valohan kulkee valon nopeudella, joten se on aina valon väristä.

        Jesss.. Sinä sen kerroit.

        Minulla on satoja valokuvia 70-luvulta ja ne kaikki ovat vaaleanpunaisia.

        Valo oli siis silloin 70-luvulla vaaleanpunaista. Heureka.

      • Massu
        Epäilijä kirjoitti:

        Eikö mitään uskottavampaa nyt voinut tähän hätään keksiä? Punasiirtymä..... Valohan kulkee valon nopeudella, joten se on aina valon väristä.

        lainaus wikipediasta:

        "Tähtitieteessä punasiirtymällä on mm. sitä että kaukaisten galaksien säteilemä valo on siirtynyt matalampia taajuuksia kohti (eli kirjon punaista päätä kohden) verrattuna lähellä olevien tähtien valoon. Mitä kauempana galaksi on sitä suurempi punasiirtymä sillä on. Tätä pidetään todisteena siitä, että galaksit etääntyvät toisistaan ja että maailmankaikkeus laajenee ja että tämä alkoi alkuräjähdyksessä. Hyvin suuri punasiirtymä on kaukaislla kvasaareilla. Sinisiirtymä on vain muutamalla lähigalaksilla, kuten Andromedan galaksilla.

        Erilaisia punasiirtymiä ja sinisiirtymiä havaitaan myös räjähtävän tähden kaasukuoressa ja muissa laajevissa kaasupilvissä. Puna- ja sinisiirtymä leventävät pyörivien tähtien spektriviivoja. Voidaan todeta myös pyörimistä kaasukiekoissa. Voimakas painovoima tiheän tähden pinnalla aiheuttaa gravitaatiopunasiirtymän. Tähdistä voidaan mitata punasiirtymiä muutenkin: voidaan todeta tähden säteisnopeus, jonka hyvin pienistä vaihteluista on uusilla mittausmenetelmillä havaittu raskaita eksoplaneettoja, jotka vetovoimallaan kieputtavat tähtiä. Säteisnopeuden vaihteluista voidaan laskea joitain spektroskoopisten kaksoistähtien rata-arvoja."
        http://fi.wikipedia.org/wiki/Punasiirtymä

        http://www.ursa.fi/kosmos/p/punasiirtyma.html

        Toivottavasti ei mene yli hilseen. Siinä vähän iltalukemisia. Et sillee

      • efFAAWEF
        Epäilijä kirjoitti:

        Eikö mitään uskottavampaa nyt voinut tähän hätään keksiä? Punasiirtymä..... Valohan kulkee valon nopeudella, joten se on aina valon väristä.

        Anna kun arvaan... et usko Kuussa käydyn? Sopisi sekin uskomus täydellisesti profiiliisi, koska tietämyksesi on tuota tasoa :)

      • Anonyymi

        42?

    • vinkinantaja

      Selvitä itsellesi, mitä tarkoittaa punasiirtymä ja mihin sitä voidaan käyttää tähtitieteessä.

      • punasiirtyma helppo matkami...

        Tahti lahettaa valoa. Auringosta lahtenyt valo heijastuu kristallissa kapeina viivoina, jossa punainen on lahella. Kauemmista auringoista lahteneen valon spektrissa punainen on kauempana ja harvempina viivoina. Jne.

      • Polarization
        punasiirtyma helppo matkami... kirjoitti:

        Tahti lahettaa valoa. Auringosta lahtenyt valo heijastuu kristallissa kapeina viivoina, jossa punainen on lahella. Kauemmista auringoista lahteneen valon spektrissa punainen on kauempana ja harvempina viivoina. Jne.

        "Tahti lahettaa valoa. Auringosta lahtenyt valo heijastuu kristallissa kapeina viivoina, jossa punainen on lahella"

        Kokeilepa huviksesi kritallilla tai millä tahaansa prismarakenteella tai vaikka diffraktiohilalla, että tuleeko siitä kapeita viivoja. Ei ainakaan tullut, kun viimeksi kokeilin. Kyllä se spektri on pikemminkin aikalailla koko näkyvän valon alueelle levittäytynyt. Absorptiospektri on sitten toinen juttu, eli että siellä spektrissä on "pimeitä" kohtia.

      • punasiirtyman
        Polarization kirjoitti:

        "Tahti lahettaa valoa. Auringosta lahtenyt valo heijastuu kristallissa kapeina viivoina, jossa punainen on lahella"

        Kokeilepa huviksesi kritallilla tai millä tahaansa prismarakenteella tai vaikka diffraktiohilalla, että tuleeko siitä kapeita viivoja. Ei ainakaan tullut, kun viimeksi kokeilin. Kyllä se spektri on pikemminkin aikalailla koko näkyvän valon alueelle levittäytynyt. Absorptiospektri on sitten toinen juttu, eli että siellä spektrissä on "pimeitä" kohtia.

        Mita kauempana sen suurempi aallonpituus. Samalla punasiirtyma.

    • admata.

      ...Ja erityisesti MrKAT:ille selkeästä ja havainnollistetusta vastauksesta.

      Arvelinkin että pitäähän pitkien matkojen mittaamiseen joku selkeä ratkaisu olla ja niin olikin. En vain avausta tehdessäni hoksannut että mikä se voisi olla. Matematiikan säännöt pätevät pitkienkin matkojen päähän ja valon ominaisuuksista on myös apua:)

      Löysinpäs myös muualta netistä aiheesta selkeästi ja kansantajuisesti kertovan saitin:

      http://www.astro.utu.fi/tutkimme/kosmologiaa/mitataankosmosta.htm

      • massu

        Tuota tutkajuttua en tiennyt, luulin ettei niin tehokkaita/herkkiä tutkia ole. Sen sijaan kuun etäisyys on mitattu senttien tarkkuudella kuuhun asetetun peilin avulla laser-etäisyysmittauksella(kuussa on siis ihan oikeasti käyty ;) Mukavaa jos edes jostain vastauksista oli apua.

      • Ringo

        A1-luokan supernovat ovat luotettavia etäisyys mittareita. Niiden hiipumis ajasta riippuu kuinka iso paukku on ollut, silloin tiedetään myös sen todellinen kirkkaus. Siitä onkin helppo laskea todellisen ja näkyvän valon erotuksella etäisyys. Tällä menetelmällä pystytään etäisyys mittaamaan nykyään miljardien valovuosien päähän.

    • Humanun

      Onko se räjähdys aina tietyn värinen, ja muuttuu joksikin punaiseksi pikkuhiljaa kun se valo eli mitä me nämme etenee? Voisiko olla niin että olisi jo valmiiksi ollut punainen tai sininen räjähdys?

      Eli onko todistetta että semmoinen puna- tai sinisiirtymä tapahtuu ylipäätään? Jos on niin kertokaa kiellellä jonka voi ymmärtää lapsi joka ei ole suorittanut YO-tutkintoakaan :D

      • äouglckgrfxjedtzt

        Puna- ja sinisiirtymässä on kyseessä sama ilmiö, jonka kuulee kun seuraa F1 kisaa. Lähestyvän auton ääni on korkea ja laskee sen alkaessa etääntyä.
        Googlaa Doppler. Siellä ilmiö on selitetty.
        Alkuräjähdyksen "väri" tai oikeastaan säteilyn intensiteetti on teorian perusteella laskettavissa. Taustakohinan suhteen ei oikeastaan voi puhua enää punasiirtymästä, koska se on siitynyt jo näkyvän valon alueelta pois mikroaaltoalueelle.

      • Anonyymi
        äouglckgrfxjedtzt kirjoitti:

        Puna- ja sinisiirtymässä on kyseessä sama ilmiö, jonka kuulee kun seuraa F1 kisaa. Lähestyvän auton ääni on korkea ja laskee sen alkaessa etääntyä.
        Googlaa Doppler. Siellä ilmiö on selitetty.
        Alkuräjähdyksen "väri" tai oikeastaan säteilyn intensiteetti on teorian perusteella laskettavissa. Taustakohinan suhteen ei oikeastaan voi puhua enää punasiirtymästä, koska se on siitynyt jo näkyvän valon alueelta pois mikroaaltoalueelle.

        vai niin. Onko ääniaalloissakin jotain mykkiä viivoja, joitten perusteella lasketaan äänen aiheuttajan etäisyys?

    • Anonyymi

      No, eihän niitä millään voida mitata, jolloin tähtitieteilijöiden esittämät etäisyysmitat valovuosina, galaksien läpimitat, tähtien ja galaksien etäisyydet milljoonien valovuosia päässä ovat arvioita, eivät ole tarkasti mitattuja matkoja ja silti niitä ei kyseenalaisteta, vaan uskotaan olevan täysin totta.
      Sama, kuin tähtitieteilijät kertovat löytäneensä planeetan, joka on puhdasta kultaa, tai 1000km halkaisijainen timantti ja sijaitsee 100 miljoonan valovuoden päässä.
      Ei ole mitään todisteita, että sellainen planeetta olisi, koska planeetalle ei koskaan tulla pääsemään ja paikanpäällä todistamaan asia ja silti siihen uskotaan.

      • Anonyymi

        Juuri näin. Tähtitiede on tylsä ala vain planeettatutkimus vielä tylsempi ja molemmat yhtä tylsiä kuin kosmologien sadut asioista, joita ei heidän elinaikanaan pystytyä todistamaan empiirisesti

        Etäisyyden mittaus on vaikea probleema kun valo taipuu ja vaikka fotonin vapaa matka on ääretön

        Supertarinamies Supermies Hawking täytti aikanaan 70 vuotta Halla-ahon neuvonantaja Sakari Puisto ehdokas Tampereella kutsuttiin tilaisuuteen ei Enqvistiä eikä muita suomalaisia

        Suomalaiset kosmologit ja tähtitieteilijät ovat aivan ulaporukkaa koska heillä ei ole pääsyä Nasan jne. avaruustutkimukseen siihen oikeaan kunhan pamlaavat pamla liirumeitaan

      • Anonyymi

        Planeettojen etäisyydet meistä on mahdollista mitata suoraan tutkaa käyttäen. Kun tiedetään Maapallon tarkka rata niin parallaksin avulla voidaan mitata lähitähtien sijainnit. Gaia - satelliitin avulla on mitattu etäisyydet noin miljardiin ( 1000000000 ) tähteen.

        Sitä kauempien kohteiden etäisyyden määrittelemiseksi on omat menetelmänsä, joista tässä enemmän:

        https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_distance_ladder

    • Anonyymi

      aina pukkaa tätä ns spektriä. Miten ne valon pimeät kohdat on selitetty tieteellisesti. Miksi niitä on, vai onko niitä?

      • Anonyymi

        Ne valon pimeät kohdat on kuunatsien negatiivista morsetusta kuun pimeältä puolelta.

      • Kollimaattori
      • Anonyymi
        Kollimaattori kirjoitti:

        Emissio- ja absorptiolinjat selittyvät atomien, molekyylien ja joskus atomiydinten vuorovaikutuksesta fotonien kanssa, mutta onhan tämä selitetty tieteellisestikin:

        https://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_line

        kun kerran tiijät, niin selitä sillei, että miekii tajjuun.
        Kuleksiiko se fotoni atomiytimen selässä tänne miljardeja valovuosia? Sitte siirtelöö siinä linjoja joutessaan. Vai miten se taas meni.

      • Kollimaattori
        Anonyymi kirjoitti:

        kun kerran tiijät, niin selitä sillei, että miekii tajjuun.
        Kuleksiiko se fotoni atomiytimen selässä tänne miljardeja valovuosia? Sitte siirtelöö siinä linjoja joutessaan. Vai miten se taas meni.

        Savoksi en osaa spektrilinjoja selittää. Opiskelepa vaikka englanti, niin tieteellisen aineiston henkinen absorptio sujuu paremmin.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Takaisin ylös

    Luetuimmat keskustelut

    1. Miten voit manipuloida katsojalukuja?

      Palstatrolli ja väsynyttä sontaa palstalle suoltava Varmakkakkiainen on viime aikoina vedonnot siihen, että hänen ketjuj
      Ateismi
      23
      2315

    2. Vieläkö odotat että

      Näkisitte hänen kanssaan?
      Ikävä
      87
      1252

    3. Haluan sinun kanssa sänkyyn

      Ja läheisyyttä, koska rakastan sinua mies.
      Ikävä
      49
      1095

    4. Kuinka paljon

      Olet tutustunut kaivattusi arvomaailmaan?
      Ikävä
      115
      1066

    5. Nainen sä olet

      arvokas muista se. Yritän pitää pienen kontaktin yllä vaikka turhaahan tämä on. Toivottavasti joulu meni hyvin ja otat r
      Ikävä
      72
      1029

    6. Jos olisin

      Ollut ns. pelimies olisin myös käyttänyt tilaisuutta hyväksi. Välillä vain tuntuu että olisit itse nimenomaan halunnut p
      Ikävä
      57
      987

    7. KRP alkaa tutkia Ulvilan murhaa

      Jokohan nyt löydetään riittävä näyttö Annelin tuomitsemiseen miehensä murhasta tai taposta.
      Henkirikokset
      18
      984

    8. Luotathan?

      Muistan kun olit vihainen minulle. Niin järkyttävän söpönä ja silti niin vastustamattoman ihanana en ole ikinä ketään na
      Ikävä
      31
      930

    9. Minun on niin vaikeaa uskoa, että

      todella kaipaisit minua. Pelkään vieläkin, että minua kusetetaan.
      Ikävä
      55
      918

    10. Voi kun pian voisi varmuudella sanoa

      mitä tämä on. Suuri, suuri rakkaustarina vai pelkästään pitkä ja kipeä oppitunti. :(
      Ikävä
      53
      916
    Aihe
    TietosuojaselosteKäyttöehdotEvästeasetuksetSäännöt