¿Podríamos medir el paralaje de las estrellas basándonos únicamente en el tamaño de la Tierra?

Imagine dos observatorios de superficie principales, tal vez el "más al norte" y el "más al sur" (idealmente en una longitud similar).

Para las estrellas cercanas, ¿podrían tomar una foto al mismo tiempo y lograr una medición de la distancia a esa estrella, en función del tamaño de la Tierra como línea de base?

(¡Aprecio que cualquiera de los visores solo necesite esperar unos días, para que su punto de vista se haya movido una distancia de referencia mucho más larga!)

¿O esa distancia es demasiado corta?

Entonces, ¿cuál es la línea de base mínima que podríamos medir en paralaje de las estrellas más cercanas, con nuestros mejores telescopios actualmente? 100.000 km, un millón? ¿Mucho más?

Respuestas (3)

En principio, no es imposible.

La nave espacial Gaia, diseñada principalmente para medir posiciones estelares, puede medir paralajes de hasta 10 kpc de distancia con un 20% de incertidumbre. Su línea de base es de 2 AU; 2.3 × 10 4 veces mayor que el diámetro de la Tierra. Así, colocando dos Gaias a cada lado de la Tierra se podrían medir paralajes de estrellas hasta una distancia de 10 k pag C / 2.3 × 10 4 ≃ 0.4 pag C , lo que significa que casi serías capaz de medir la distancia de nuestra estrella vecina más cercana, α Centauri, que se encuentra en 1,3 pc. Entonces solo necesitarías mejorar un poco tu Gaias.

Esto ignora pequeñas complicaciones como la atmósfera, pero si estás dispuesto a ponerlas fuera de la atmósfera, podrías hacerlo. Por supuesto, sería una especie de pérdida de tiempo, ya que sabemos las distancias a las estrellas más cercanas, pero bueno, adelante.

JoeBlow

Totalmente increíble amigo.
esperaba texto alternativo ;)
Si no me equivoco, debería ser 2.2 × 10 5 .
@MartinArgerami: Hice el cálculo en mi cabeza, y en realidad estaba un poco fuera de lugar, pero fue casi correcto: 2 A tu / 2 R ⊕ = 3 × 10 13 / 1.3 × 10 9 = 2.3 × 10 4 , no × 10 5 .
Espero que no hayas hecho los 1300 megaeuros en tu cabeza también. La ESA no estará contenta con eso.
Una Gaia sería suficiente ya que la Tierra gira. Pero, por supuesto, la Tierra se mueve 100 diámetros terrestres alrededor del Sol en 12 horas.
@zephyr: Acabo de buscar en Google el costo de la nave espacial Gaia , que dio 650 millones de euros. Al azar multipliqué esto por 2 en mi cabeza, pero le aconsejo a Joe que haga este cálculo él mismo. Además, incluyendo la fabricación, el lanzamiento y las operaciones en tierra, según Wikipedia es más como 740 M€ pr. nave espacial, pero estoy seguro de que Joe obtendrá un descuento para dos.
@LocalFluff: Sí, pensé en eso. Si lo pones en la órbita del HST, que viaja a la mitad de la Tierra en 45 minutos, tiene solo 6 diámetros terrestres, pero esto sigue siendo una especie de trampa.

Lo que estás describiendo es un interferómetro y, de hecho, ya tenemos un interferómetro con una configuración como la que describes.

Si no lo sabe, un interferómetro es un conjunto de dos o más telescopios, separados por cierta distancia, que trabajan en conjunto para tomar una imagen de un objeto. Según los principios básicos de la óptica, el tamaño efectivo de su telescopio no se rige por el tamaño total acumulativo de los dos o más telescopios, sino por la separación física de los telescopios. Eso significa que, si tiene un telescopio en el polo norte y otro en el polo sur de modo que ambos puedan observar el mismo objeto al mismo tiempo, ¡entonces lo que efectivamente tiene es un telescopio cuya apertura es del tamaño de la Tierra!

Si conoce su óptica, sabrá que un tamaño de apertura más grande significa una mejor resolución. El interferómetro del tamaño de la Tierra ya existente al que aludí anteriormente sería el interferómetro de línea de base muy larga (VLBI). ¡Este telescopio puede medir a una resolución de submilisegundos de arco!

Aquí hay una lista de 70 púlsares a los que se les ha medido el paralaje, una buena parte de los cuales se han hecho usando el VLBI.

Algunas notas:

  1. El concepto de interferometría es muy complejo y difícil de implementar en la práctica. Debido a la física, cuanto más larga es la longitud de onda, más fácil es tener sistemas interferométricos que funcionen. Como tal, la mayoría de los interferómetros, como el VLBI, se encuentran en el régimen de microondas/radio. El NPOI es el único interferómetro óptico que conozco y solo existe porque está financiado por el ejército de los EE. UU. como una necesidad para los satélites y la navegación.

  2. Técnicamente, hay mucho más complicado que la breve introducción conceptual que di arriba, pero para ser sincero, tendrás que leer un libro de texto completo para entender realmente el proceso e incluso a mí me parece mágico.

  3. Al investigar el VLBI, es posible que vea referencias al VLBA. Esta es una colección relacionada, pero distinta, de telescopios. Efectivamente, el VLBA es la matriz de línea de base muy larga que se compone de telescopios en todo el mundo que son propiedad y están operados por los Estados Unidos . Sin embargo, el VLBI incluye todos los telescopios dentro del VLBA, pero también incluye otros telescopios que pertenecen y son operados por otros países.

Mmm; ¡No estoy describiendo un interferómetro! :) En una medición de paralaje, solo toma dos fotos y compara el "movimiento" de la estrella cercana (en comparación con el fondo distante). {Con respecto a los interferómetros; los interferómetros ópticos están separados por unos cientos de metros como máximo; los interferómetros de radio son diferentes.} El propósito de los interferómetros es lograr una resolución muy alta (es decir, separar los pequeños espacios entre binarios y abordar problemas similares). No veo de inmediato ninguna forma en que se pueda usar un interferómetro para tomar pares de fotos de paralaje. (Continúa...)
... excepto en la medida en que, por supuesto, podría usar un interferómetro como cualquier otro telescopio para hacer un par de fotos de paralaje: tome una foto (radiograma ... lo que sea) en enero y luego en julio. Entonces, ¿no estoy realmente seguro de si los interferómetros como tales se relacionan con tomar fotos de pares de paralaje?
Me doy cuenta de que lo que describí no es precisamente lo que estás preguntando, pero creo que efectivamente lo es. Es cierto que no estaba hablando de interferómetros, pero los interferómetros se pueden usar para hacer de manera efectiva lo que está hablando donde usan la tierra como línea de base (en lugar de la órbita terrestre como es la práctica estándar). No es exactamente lo que podría desear, pero es lo más cerca que sé de usar técnicas reales. Intente verificar las fuentes en el paralaje del púlsar que vinculé.
@JoeBlow, es posible que esto no responda realmente a su pregunta, pero al menos cumple con el requisito de usar la tierra como línea de base para medir el paralaje.

Para las estrellas, no.

Sin embargo, se usa bastante activamente para determinar la distancia de los objetos dentro del sistema solar. Por ejemplo, un asteroide NEO mostrará una marcada desviación en la posición entre las observaciones de los hemisferios norte y sur (o incluso entre EE. UU. continental y Hawái). Lo que ayuda es que las dos observaciones se pueden sincronizar con cualquier precisión arbitraria, hasta milisegundos si es realmente necesario, eliminando así por completo el factor de tiempo entre las observaciones.

¿Pero para las estrellas? La imprecisión causada por la interferencia atmosférica (incluso con la mejor óptica adaptativa) limitaría el uso de este método a objetos que estén más cerca de un parsec. Lo cual no sirve de mucho, ya que muy pocas estrellas (*) están tan cerca.

(*) Cero es una instancia de "muy pocos", también.

Interesante artículo al respecto aquí: http://astro.if.ufrgs.br/clea/Ast_sm.pdf

¡Fantástica información allí, PCMan! Una buena respuesta después de todos estos años.
¿Podríamos medir el paralaje de las estrellas basándonos únicamente en el tamaño de la Tierra?
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