28. november 2023 - Avstander i verdensrommet

Høstens siste møte var 28. november 2023.

13 personer var møtt fram, og vi fikk et interessant foredrag av Roar Inge Hansen om avstander i astronomisk sammenheng.

Han startet med et historisk tilbakeblikk til antikken og hvordan Aristachus fra Samos (310-230 f.Kr.) som antok at jorda var rund, estimerte ved hjelp av vinkelmålinger avstanden til Sola til 19 ganger avstanden til Månen. Dette er selvsagt altfor lite, men kom av at han estimerte vinkelen mellom Månen og Sola ved halvmåne til 87 grader. Det korrekte er 89,53 grader. Denne ganske lille målefeilen resulterte altså i et stort avvik.

Eratostenes (240 f.Kr.) var den første som målte Jordens omkrets. Han så på skyggevinkelen til Sola ved sommersolhverv i byene Syene og Alexandria i Egypt. Han fant en forskjell på 7,2 grader og en omkrets på 250.000 stadier. Dette ligger innenfor en feilmargin på ca 15%.

Helt til slutten på 1700-tallet var avstanden til Sola temmelig usikker. Men i 1769 brukte man målinger av Venus-passasjen fra flere steder på Jorda (bl.a. Vardø og Tahiti) til å beregne avstanden temmelig eksakt (ca 2% feilmargin) ved hjelp av parallakse-metoden.

Avstanden til Sola kaller vi en astronomisk enhet (AU) = 149,6 mill. km. Dette er en nyttig måleenhet innen solsystemet.

For objekter lengre vekk benytter vi helst måleenheten lysår, som er den avstanden lyset går på ett år. Å måle avstanden til stjerner var lenge et uløst problem, man antok at man kunne benytte parallaksemetoden for å bestemme avstandene basert på observasjoner med 6 måneders intervall. Da ser man stjernene fra 2 ulike synspunkter med en avstand på diameteren til jordbanen. I 1838 ble stjerna 61 Cygni den første som fikk målt avstanden med denne teknikken - avstand 11,4 lysår. Metoden er bare brukbar for de aller nærmeste stjernene. Ett buesekund forflytning av stjernen tilsvarer en avstand på 3,26 lysår, dette er definert som 1 parsec.

Kefeider er en klasse variable stjerner som pulserer i lysstyrke. Perioden er direkte relatert til den absolutte lysstyrken til stjerna. Måler vi perioden og den visuelle lysstyrken til stjerna, kan vi dermed finne avstanden. Med denne metoden kan vi med de største teleskopene måle avstander til kefeider i andre galakser, opp til ca 100 millioner lysår unna.

Supernovaer av type 1a kjennetegnes av at den absolutte lysstyrken alltid vil være den samme -19,3 mag. Ved å måle den visuelle lysstyrken kan man da regne ut avstanden (siden vi vet hvor mye lyset svekkes ved avstanden). Med denne metoden kan vi måle avstander opp til 3 milliarder lysår.

En annen metode for å måle de lengste avstandene på er ved hjelp av rødforskyvningen, som ble oppdaget av Edmund Halley i 1923. Med denne metoden kan vi måle avstander inntil ca 14 milliarder lysår.

Presentasjonen fra møtet kan du lese her.

Klikk på bildene for større versjoner.

Referat: Odd Høydalsvik Foto: Odd Høydalsvik