Цефеиды - космические маяки

Как определяют расстояние до далёких звёзд, если их параллакс слишком мал? На помощь приходит метод космических свечей, в качестве которых могут выступать переменные звёзды - цефеиды.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/

[@SERGEI_ULITYCH]

Рубашка зачётная. Сразу весеннее настроение пришло... 🌺🌻🌼🌷🪻🌹

[@doggggggggg]

А Андрей то как вырезан и вставлен на превьюшке 😀захожу всегда лайк сразу ставлю 😀 в физике не шарю , но смотреть интересно

[@ilybarabasbarabas9603]

не хватает сомбреро и мохито )

[@Andrei_Shtirletz]

не можешь выехать в мечтаемую локацию,создай её у себя)

[@T41983]

Класс, свои малышам уже что попроще показываю ваши ролики! Так держать!

[@gimeron-db]

Спасибо за объяснение этого метода. Теперь стало понятно. Для себя закреплю - есть определённая зависимость между яркостью переменной звезды и периодом изменения её яркости. Для определения расстояния до цефеиды или скопления её содержащую, определяем её яркость и период изменения яркости. Затем смотрим на графике или в Магелановом облаке переменную с таким же периодом, считаем её звёздную величину. Затем делим яркость искомой звезды на яркость такой же из облака, извлекаем квадратный корень и получаем во сколько раз искомая ближе или дальше Магеланова облака.

[@Ainstain.Ainstain]

Отличный ролик. Про наличие Цефеид конечно знал, но наконец в ролике доступно понятным языком объяснили про них.

[@user-po3sr1zj3x]

Хотелось бы видео о том, как измеряют яркость звёзд.

[@user-pq5hl9wn6t]

Такой рубашкой вы приближаете лето, даже теплее стало.

[@eds59]

Тема интересная, ее следует развивать. Помимо расстояния, еще как-то измеряют массу объектов. И если с массой отдельной звезды все относительно понятно, как же измеряют массу галактик? А там глядишь дойдем и до оценки количества обычной и темной материи.

[@user-et3sr5zo9m]

Спасибо! Кратко и познавательно!

[@Aleksio1222]

Я знал, что выпуск про цефеиды будет! Очень хорошее начало. Жду продолжения.

[@Daniilchesunefedov]

Очень приятно Вас слушать. Вы словно волшебник, рассказывающий о таинственных мирах, но эти миры реальная наука.

[@PblTCAPb_B_TAl1KAX]

Очень бы хотелось прочитать или услышать, увидеть эту же информацию от не менее известных астрономов: Кирилла Масленникова и Сурдина. Уверен, что они смогут добавить ещё больше полезной и интересной информации по теме звёзд. Спасибо Вам (всем создателям канала) за Вашу работу!

[@egigd]

Смотрите: "Измерение расстояний до небесных тел - Владимир Сурдин". Впрочем, рассказал он там про цефеиды совсем-совсем мало.

[@101picofarad]

​@@egigd он вообще как-то мало по теме рассказывает - отвлечется куда-то а потом БАЦ и урок закончился... )

[@user-ve8vd8ye3j]

Большущее спасибо ❤ Великая астроном Генриетта Цефеида!-😊

[@novichok-dyrachok]

Супер, продолжайте тему, пожалуйста, очень интересно!

[@SorokinAU]

А вам спасибо за ваш труд)

[@user-ls2dv8de1u]

Большое спасибо! Я так полагаю, что в следующих роликах будет рассказано об измерении Эдвином Хабблом расстояний до ближайших галактик?

[@user-wf9un3ys8b]

В этом методе много всяких если, и цефеиды могут быть разных типов и их переменное свечение объясняться тем, что они движутся по орбите нам на встречу и становятся меньше в видимом диапазоне, и когда убегают то становятся наоборот больше фотоны словно растягиваются. Скорость такого движения звезды по орбите очень высокая до половины скорости света. Второй момент это может пульсировать сразу целая галактика. Поэтому более точное измерение до звезд я предлагаю делать по их годовой Аналемме, это фото объекта каждый день в течение года в одно местное время. Получится восьмерка на подобии аналеммы Солнца и Луны и вот если восьмёрка мелкая то звезда находится дальше, покрупнее то поближе. Этот метод использует всю годовую орбиту Земли в качестве угла параллакса.

[@Rayvenor]

"переменное свечение объясняться тем, что они движутся по орбите нам на встречу" Откуда вы это взяли? Такую гипотезу элементарно закрыть измерениями спектра звезды. "более точное измерение до звезд я предлагаю делать по их годовой Аналемме" Об этом говорилось в видео. По параллаксу нельзя измерить расстояние ни до одной цефеиды. Они слишком далеко.

[@user-it7ec5wx4c]

Большое спасибо! Именно такие темы я стараюсь давать детям в школе . Почему ? Кто-то придумал отменить астрономию в школе! А ведь из космоса сейчас идёт Физика. Космос сейчас - самая большая лаборатория!!!!

[@steppeez]

цифры могут приписываться и к (неабстрактным) частицам материи

[@vizhuvse]

Ответьте пожалуйста на простой вопрос. Вокруг земли имеются слои атмосферы, состоящие из разных слоёв газов и тд. Нижние слои двигаются и сгущаются в зависимости от природных и прочих погодных аномалий, формируя эффект линзы, тем самым в какой-то период времени небо более чисто видно, и светящиеся тела в небе кажутся большего размера, в какой-то период времени видимость сгущается, и уже видно, что тела в небе меньшего размера. Как определить связано ли уменьшение или увеличение размера светящегося одного и того же небесного объекта от аномалий эффекта линзы, либо действительно объект приблизился ? Спасибо.

[@user-ek7pk1xl8p]

Андрею Ивановичу Щетникову для ютуб-канала getaclass Расскажите, как рассчитать скорость передачи колебаний вот в такой штуке kzbin.infoUiMb2nSAFcw И почему она не равна скорости света? Т.е. почему дальний магнитик не "сразу" движется, как тронули противоположный нему магнитик?

[@user-ry2lm8mc9m]

А где финальный вопрос зрителям?)

[@Chettuser]

Сегодня без домашки! Урааа! ГУЛЯЯЯТЬ!

[@fhtagnfhtagn]

Вопрос зрителям - объяснить механизм пульсаций! Там прикольная формула, период пульсаций обратно пропорционален корню из плотности звезды. Для Солнца (плотность чуть больше воды) - порядка часа был бы.

[@user-vm6zf2dh6d]

@@fhtagnfhtagn наверное имеется ввиду средняя плотность?

[@101picofarad]

​@@fhtagnfhtagn а Солнце пульсирует или нет? С часовым периодом.

[@fhtagnfhtagn]

@@101picofaradНет, нужны специальные условия. Масса должна быть больше Солнечной раза в 4 хотя бы, должен выгореть весь водород, звезда сжигает гелий. Тепло к поверхности должно переноситься лучистым переносом, а не конвекцией.

[@igoreremeev1401]

только вчера нашел канал. интересно и познавательно. Спасибо! А вопрос собственно такой: допустим две цефеиды находятся на одинаковом удалении, но при этом одна из них тупо по размеру больше другой и светит изначально раза в два ярче. Не будет ли ошибок при тако подходе?

[@egigd]

Она будет тупо иметь другой период пульсаций.

[@101picofarad]

Период жестко завязан на яркость - сравнивают яркости при одинаковых периодах.

[@igoreremeev1401]

@@101picofarad ясно,, возможно я не слишком внимательно слушал и на что то отвлёкся) спасиб.

[@Mercury13kiev]

Интересно было знать: как он всё же соединил параллакс со стандартными свечами?

[@101picofarad]

с большой погрешностью )

[@leonids99]

Подождите... Так мы... до КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ дойдём в развитии! я только за)

[@bombey3990]

Не понятно,но интересно.

[@gimeron-db]

Я только тут понял, как это работает. Есть прямая зависимость между яркостью звезды и периодом изменения яркости. Для определения расстояния, ищём в Магелановом облаке (или на графике) звезду с тем же периодом, как у искомой. Затем соотносим их яркости и определяем, во сколько раз искомая ближе или дальше Магеланова облака.

[@sergniko]

А для меня до сих пор не понятно вот эти стандартные свечи. Чем они и как измеряются?

[@user-ty2vs3ek3p]

А как вычисляют размеры этих звёзд? И тем более, амплитуду колебаний этих размеров

[@user-dg1xz4hd2z]

А как сравнивать яркость в зависимости от расстояния, ведь разные звезды могут быть разными по массе и размерам?

[@unclepasha2718]

Сравниваются цефеиды с другими цефеидами, т.е. со звёздами с заведомо одинаковыми параметрами

[@user-wy8jm4wq9o]

а точно одинаковыми ?????@@unclepasha2718

[@fhtagnfhtagn]

Там есть зависимость от периода пульсаций. По периоду определяется яркость, по наблюдаемой яркости - расстояние.

[@Mercury13kiev]

Из периода пульсации можно получить абсолютную яркость цефеиды, а из абсолютной и наблюдаемой яркости - расстояние.

[@tvm2132]

До какого расстояния видно свет от лампочки накала ?

[@mrgoodpeople]

И тут нужно ещё дополнить, что при измерении расстояний до очень далёких объектов нужно учитывать ещё и кривизну пространства. То есть интенсивность света с расстоянием будет падать уже не обратно квадрату расстояния, а чуть иначе. Это уже зависит от конкретной космологической модели.

[@egigd]

До очень далёких объектов расстояние по красному смещению измеряют.

[@mrgoodpeople]

@@egigd фотометрическим методом измеряют расстояния и до очень далёких галактик, только уже не по Цефеидам, а по сверхновым (особого типа). И это достаточно большие расстояния, чтобы учитывать всякие вещи, включая красное смещение, про которое вы сказали. Ведь красное смещение влияет на наблюдаемую яркость объекта (как из-за общего снижения интенсивности, так и из-за смещения всех частот, а объекты разумеется излучают на разных частотах неравномерно).

[@egigd]

@@mrgoodpeople фотодиод (а именно фотодиоды используют для таких измерений) грубо говоря считает число фотонов. Для него яркий объект - это тот, от которого фотонов много, а тусклый - тот, от которого мало. И от красного смещения число фотонов никак не меняется. Поэтому интенсивность (определённая как поток фотонов, а не энергии) от красного смещения не зависит.

[@mrgoodpeople]

@@egigd Во-первых меняется сам спектр. Если максимум вспышки приходится на видимый свет, то из-за смещения частот он может уйти в инфракрасную область. Вот вы и получите другую интенсивность света. Ну а во-вторых, кроме длины волны, меняется ещё именно "число" фотонов в единицу времени, которые вы будете регистрировать. И их количество падает обратно величине (1 + z). Это же банальный эффект Доплера. Если уж мы заговорили про отдельные фотоны, то это легко понять, представив себе поток отдельных "шариков" различной энергии. Падает и энергия, и сам поток "шариков". Поэтому световой поток (энергия в единицу времени) будет падать обратно величине (1 + z)² .

[@egigd]

@@mrgoodpeople нет, уход фотонов в инфракрасную область никак не меняет интенсивность, измеренную в числе фотонов. Эффект Доплера не имеет никакого отношения к космологическому красному смещению. И число фотонов, которое зафиксирует фотодиод от вспышки сверхновой Ia, никак от красного смещения не зависит. Да, вспышка будет длиться дольше, а потому интегрировать её придётся по большему времени, но число от этого никак не изменится.

[@SpeedFireARL]

о) можно коллабиться с Сурдиным ;)

[@user-sb7uy7mp3s]

А как измеряют яркость ?

[@ExOfNot]

Послушайте! Ведь, если звезды зажигают - значит - это кому-нибудь нужно? Значит - это необходимо, чтобы каждый вечер над крышами загоралась хоть одна звезда?! (с) Владимир Маяковский

[@lirex-lirex]

0:39 - расстояние до ближайших в Солнечной системе звёзд. Не знал, что у нас, кроме Солнца, ещё и другие звёзды в нашей системе есть🤣

[@schetnikov]

"К солнечной системе звёзд"

[@illarionpak1607]

А по эффекту Доплера и разбеганию галактик нельзя оценивать расстояние?

[@101picofarad]

можно скорость оносительную оценить.

[@illarionpak1607]

@@101picofarad Дальние галактики удаляются от нас быстрее, чем ближние. Значит, зная скорость, можем оценить и расстояние.

[@unclepasha2718]

Можно, именно так и делают. Но нужна система абсолютных единиц. Без неё мы лишь можем сказать что та галактика во столько-то дальше этой

[@antibioticknone3057]

Каким образом можно измеритть яркость отдельно взятой звезды? Ведь источников света на небе очень много, как отфильтровать только нужный нам?

[@egigd]

Наводите телескоп именно на нужный вам объект. Разумеется, что в далёких галактиках вы никак не выделите отдельную звезду (ну кроме сверхновой какой-нибудь, которая столь яркая, что затмевает собой всё вокруг), но в самых ближайших мощные телескопы позволяют увидеть звёзды как отдельные точки и, соответственно, измерить яркость именно этой точки.

[@101picofarad]

используют глубокий колодец чтобы в глаз попадал только свет идущий под малым углом от звезды.

[@fhtagnfhtagn]

Можно сделать фотку и посмотреть на суммарную яркость пикселей от данной звезды. Или сделать фотку такой выдержки, чтобы суммарная яркость пикселей звезды получилась бы равной стандартной яркости. Тогда яркость будет пропорциональна выдержке.

[@user-dx5ng2xm9j]

Лично я от астрономов этого не слышал. Спасибо!!

[@unclepasha2718]

Как-то уже привык, что ролики выходят по вторникам в обед, и тут вдруг слом графика

[@user-xr5rh8ig9s]

А где ваш молодой преподаватель?

[@101picofarad]

известно где - готовится к занятию! :)

[@VGM1941]

Периодическое изменение интенсивности света можно объяснить свойством частиц света к группированию. Классический пример - "интерференционные" полосы в эксперименте с двумя щелями. При пересекающихся траекториях, близких к параллельным, и равных, или близких, скоростях частицы света группируются. Испущенные разными частями звезды скорости частиц света в каком-либо направлении имеют разные скорости. Догоняющие ранее испущенных частиц могут группироваться и далее распространяться уже со средней их скоростью. Их догоняют следующие и процесс группирования приводит к последовательному группированию с догоняющими частицами. Чем дальше от звезды рассматривать период последовательностей, тем больше период между скоплениями и тем больше должна быть яркость скоплений относительно частиц света в промежутках между скоплениями. Всё в соответствии с классическим рассмотрением движения.

[@antongoncharsky2827]

Это... насчет догоняющих частиц света.... который догоняют другие частицы света... скорость света-то постоянна. Не догонят.

[@101picofarad]

​@@antongoncharsky2827 верно, заменим догоняющие частицы света на просто догоняющие частицы, которые могут излучать частицы света :)

[@user-wz1hd6kc2c]

Да хорош прикалываться. Значит знают ,что вселенная расширяется. Болшой взрыв😊. Так где начало то, хоть примерно пальцем ткните.😂в эту точку.

[@andreyzabrodin8874]

Откуда известно, что свет ничем не поглощается на таких больших расстояниях?

[@Denis_Bobrov]

Можно внести соответствующие поправки и я уверен, что их уже давно оценили, суть всё равно остаётся.

[@egigd]

Разумеется, что бывают ситуации, когда свет проходит через какое-то скопление вещества и очень даже поглощается. Но по большей части космос - вакуум, пустота. По последним данным "an interstellar neutral hydrogen density at the termination shock of 0.127 ± 0.015 cm−3", т.е. в межзвёздном пространстве вокруг солнечной системы концентрация атомов газа примерно на 20 порядков ниже, чем в воздухе. Световой год - это примерно 10^16 метров, а значит для света пролететь десять тысяч световых лет через межзвёздный космос - это примерно как один метр через чистый воздух. Как мы прекрасно знаем, свет такие расстояния в воздухе проходит без потерь. Конечно, можно сказать, что сто миллионов световых лет тогда будут уже как десять километров воздуха, а на таких расстояниях уже есть заметные потери. Однако миллионы световых лет - это уже межгалактический космос, а там концентрация вещества ещё на пару порядков меньше. Т.е. свету пройти там сто миллионов световых лет - это как в воздухе сто метров. Ну а когда мы начинаем говорить о расстояниях типа десятка миллиардов световых лет, там никто такими методами измерения не пользуется. Там смотрят красное смещение: линии элементов (например, H-альфа, которая в норме 656,3 нм) смещаются в сторону более длинных волн из-за расширения Вселенной. Конечно, тот же эффект возникает и когда объект просто движется в пространстве относительно нас, но на расстояниях в миллиарды световых лет расширение Вселенной столь сильно смещает спектральные линии, что влияние собственного движения объектов становится пренебрежимо мало.

[@101picofarad]

​@@egigdкстати воздух не прозрачен полностю - он имеет линии поглощения в не видимой области.

[@egigd]

@@101picofarad а цефеиды ВНЕЗАПНО излучают преимущественно в видимой области. У них температура поверхности 5000-7000 К.

[@101picofarad]

@@egigd Тут можно отметить, что более нагретое тело излучает больше фотонов чем менее нагретое на любой длине волны. Т.е. например звезда с максимумом в УФ буде в ИК на много ярче чем звезда с максимум в ИК :)

[@garrygarry6211]

Улыбнуло насчет физики, как точной науки. Наверно "естественных наук" хотели сказать.

[@egigd]

Есть такой термин - "точные науки". "Точные науки (англ. Exact sciences) - отрасли науки, в которых изучают количественно точные закономерности и используются строгие методы проверки гипотез, основанные на воспроизводимых экспериментах и строгих логических рассуждениях".

[@garrygarry6211]

@@egigd Вот я и улыбаюсь с термина "физика - точная наука".

[@egigd]

@@garrygarry6211 "Третьим элементом точных наук выступает физика. Данная ниша находится на меже точные и естественных наук, но одно другому не мешает. Физические законы - одни из точных, основанных на конкретных формулах, законах, нормативах."

[@garrygarry6211]

@@egigd Точные - это когда все точно, например 2*2=точно 4, а вот sinx=x - это совсем неточно, это почти точно, но не точно и вся физика стоит на этом, "почти точно".

[@egigd]

@@garrygarry6211 sinx=x - это уравнение. И оно имеет ровно один очень точный корень x = 0. Так что "но не точно" - это про ваш уровень квалификации в вопросе, а не про физику.

[@ph08nyx]

Все стандартные свечи - умозрительный метод. Ни до одной цефеиды или сверхновой расстояние достаточно точно не измерено прямым (параллаксным) методом, поэтому все эти межзвездные расстояния известны с точостью +- трамвайная остановка.