Ответьте на вопросы, страница 269 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему параллактическое смещение звезд сложно обнаружить?

2. Почему не удается измерить годичный параллакс более далеких звезд?

1. Почему параллактическое смещение звезд сложно обнаружить?
Параллактическое смещение (или годичный параллакс) — это видимое смещение звезды на фоне более далеких объектов, которое происходит из-за движения Земли по орбите вокруг Солнца. Наблюдая звезду из двух противоположных точек земной орбиты с интервалом в шесть месяцев, астрономы измеряют этот сдвиг.
Сложность обнаружения этого смещения заключается в том, что звезды находятся на огромных расстояниях от нас. Эти расстояния во много раз превосходят базис измерения — диаметр земной орбиты (около 300 млн км). Из-за этого угол, на который смещается звезда на небе, называемый параллаксом ($\text{p}$), оказывается чрезвычайно малым. Он связан с расстоянием до звезды ($\text{r}$) и радиусом земной орбиты ($\text{a}$) приближенным соотношением для малых углов: $p \approx \frac{a}{r}$.
Даже для ближайшей к Солнцу звезды, Проксимы Центавра, параллакс составляет всего лишь $0.77$ угловой секунды. Одна угловая секунда — это $1/3600$ часть градуса. Измерить такие ничтожно малые угловые величины — это сложнейшая техническая задача, требующая высокоточных телескопов и специальных методов обработки данных.

Ответ: Параллактическое смещение звезд сложно обнаружить из-за огромных расстояний до них. Вследствие этого видимое угловое смещение звезд оказывается чрезвычайно малым, и для его измерения требуются сверхточные астрономические приборы.

2. Почему не удается измерить годичный параллакс более далеких звезд?
Величина годичного параллакса ($\text{p}$) обратно пропорциональна расстоянию до звезды ($\text{r}$). Эта зависимость выражается простой формулой: $r = \frac{1}{p}$, где расстояние $\text{r}$ измеряется в парсеках, а параллакс $\text{p}$ — в угловых секундах.
Из этой формулы следует, что чем дальше от нас находится звезда, тем меньше значение ее годичного параллакса. Например, для звезды на расстоянии 100 парсеков параллакс равен $0.01''$, а для звезды на расстоянии 10 000 парсеков — уже всего $0.0001''$.
С увеличением расстояния угол параллакса становится настолько малым, что в какой-то момент он опускается ниже предела разрешающей способности любого, даже самого совершенного, телескопа. Современные космические обсерватории, такие как Gaia, могут измерять параллаксы с точностью до микросекунд дуги, но и у них есть предел. Для очень далеких звезд в нашей Галактике, и тем более для звезд в других галактиках, параллактическое смещение становится неразличимо малым, сливаясь с инструментальными и атмосферными шумами (для наземных наблюдений). Поэтому измерить его становится невозможно.

Ответ: С увеличением расстояния до звезды ее годичный параллакс уменьшается и становится настолько малым, что его величина оказывается ниже порога чувствительности и разрешающей способности современных измерительных приборов.