Patkós András

IV. Távolságmérés a kozmoszban

A közeli csillagászati objektumok méreteinek és távolságának megállapítására görög geométerek matematikailag pontos eljárásokat ajánlottak, amelyeket csak a mérést céltudatosan alkalmazó újkori tudomány tudott kielégítő pontossággal megvalósítani. A kis mérési pontosság tette elfogadhatóvá a Föld-középpontú ptolemaioszi Univerzumot. Az állócsillagok látszólagos mozgásának felfedezéséhez (parallaxis), amelyet Arisztotelész is a Föld mozgásának lehetséges bizonyítékaként fogalmazott meg, a megfigyelési pontosság fokozása vezetett. A parallaxis-mozgásra épülő távolságméréssel induló fejlődésről külön rövid áttekintést ad Patkós András tanulmánya, a továbbiakban azonban csak a modern kozmológiában, a kozmikus távolságok mérésében fontos szerepet játszó két újabb távolságmérési mód felvázolására van lehetőségünk.

A távolság mérését minden esetben viszonylag gyakori előfordulású, közel azonos belső csillagdinamikájú (standard) csillagok megfigyelésére építik. A viszonylagos távolság megállapítása azon az előfeltevésen alapszik, hogy valamely azonos működésű csillagfajta egyes egyedei azonos fényteljesítményt bocsátanak ki. Miután a teljesítmény a távolság négyzetével arányosan növekvő felületen oszlik szét, egyszerű összefüggés adja meg a csillag látszólagos fényességének csökkenését a távolság függvényében (7. ábra). Persze olyan jelenséget kell választanunk, amelyről okkal remélhetjük, hogy bekövetkeztének időpontjától független a jelenséget kísérő fénysugárzás teljesítménye.

7. ábra

8. ábra

9. ábra

10. ábra

Edwin Hubble azzal a felfedezésével "teremtette meg" a kozmológiát, amikor 1922-ben az Androméda csillagkép (megint egy ismerős!) irányában, egy szabad szemmel éppen látható, halvány foltként észlelhető csillaghalmazban sikerült egy Cepheidát kimutatnia. Ennek távolságára kétmillió fényév adódott, amivel Hubble bebizonyította, hogy a folt csillaghalmaza a Tejúttól távoli, független "Univerzum-sziget", mai szóval galaxis. A galaxiskatalógusokban az M31 nevet viselő Androméda galaxis (10. ábra) a hozzánk legközelebbi galaxis, amiből még ezer milliárd van az Univerzumban.

11. ábra