Jaka jest aberracja światła?

W astronomii aberracja światła jest przesunięciem w pozornej pozycji obiektu spowodowanego względnym ruchem obiektu i obserwatora.Aberracja światła jest znacząca tylko w bardzo dużych skalach i wpływa na postrzegane pozycje gwiazd i planet dla obserwatorów na ziemi.Widoczne przesunięcie gwiazd wynika z ruchu Ziemi wokół Słońca i z jej obrotu.

Aberrację światła odkryto w XVII wieku, kiedy podjęto próby pomiaru odległości od ziemi do różnych gwiazd za pomocą Parallax mdash;Koncepcja opisująca, w jaki sposób pozycja obiektów wydaje się zmieniać, gdy jest obserwowana z różnych lokalizacji.Pomysł polegał na tym, że pozorna pozycja gwiazdy powinna zmienić się przez cały rok, gdy Ziemia krąży słońce.Jeśli dokładna pozycja gwiazdy na niebie została sprawdzona w danym terminie, następnie sprawdzono ponownie sześć miesięcy później, kiedy Ziemia była naprzeciwko jej pozycji od momentu wykonania pierwszego pomiaru, dało to dwa pomiary oddzielone średnicą orbity Ziemi i Mdash;w odległości około 186 000 000 mil (300 000 000 km).Uznano to wystarczające, aby uzyskać wartość paralaksy, a tym samym obliczyć odległość gwiazdy za pomocą trygonometrii.

Wykonano szereg pomiarów, ale wyniki były zagadkowe.Największe widoczne przemieszczenie obserwowanej gwiazdy powinno było znaleźć między obserwacjami w odstępie sześciu miesięcy, kiedy lokalizacje obserwacji były najdalej od siebie.Rzeczywiste przemieszczenia były jednak zgodne z zupełnie innym wzorem i najwyraźniej nie były spowodowane paralaksem.Stwierdzono, że gwiazda bieguna, na przykład Polaris, podąża grubko okrągłą ścieżką o średnicy około 40 sekund łukowych (40 ”), a łuk sekundy wynosił 1/3600 stopnia.Występuje przemieszczenie paralaksy, ale jest bardzo małe, nawet w przypadku najbliższych gwiazd i nie byłoby mierzalne przy użyciu w tym czasie dostępnych instrumentów.

Tajemnica została rozwiązana przez Jamesa Bradleya, brytyjskiego astronomu Royal, w 1729 r. W 1729 r.odkrył, że obserwowane przesunięcia w pozycji gwiazdy były spowodowane prędkością Ziemi, a nie z jej pozycją, w stosunku do gwiazdy.Światło z gwiazdy wymaga czasu, aby dotrzeć do Ziemi, a ponieważ ziemia się porusza, światło gwiazd wydaje się pochodzić z punktu, który jest nieco wyparta z prawdziwej pozycji gwiazdy w kierunku ruchu.Największe przemieszczenia są obserwowane, gdy ruch Ziemi jest prostopadły do kierunku światła gwiazd.To samo zjawisko można zobaczyć w przypadku spadku deszczu pionowo;do poruszającego się obserwatora i mdash;na przykład w pociągu lub autobusie i mdash;Deszcz wydaje się spadać po przekątnej z punktu początkowego przed obserwatorem w kierunku ruchu.

Obliczenie Bradleya, wykorzystując prędkość światła i prędkość ruchu Ziemi wokół Słońca, wskazywało na maksymalne przesunięcie około 20 ”po obu stronach prawdziwej pozycji dla Polaris.Dało to ogólną odmianę około 40 ”w ciągu roku, zgodnie z obserwacjami.Obliczając aberrację światła, współcześni astronomowie muszą wziąć pod uwagę skutki względności, ale w większości przypadków klasyczne obliczenia są odpowiednie.

Sezonowe przesunięcia pozycji gwiazd są znane jako roczna aberracja lub aberracja gwiazdorska, a także gwiazdy, a gwiazdyPrawdziwa pozycja nazywana jest jego położeniem geometrycznym.Mniejsze przemieszczenia wynikają z rotacji Ziemi;Jest to znane jako aberracja dzienna.Świecka aberracja jest terminem używanym do opisania aberracji astronomicznej spowodowanej ruchem układu słonecznego w galaktyce;Chociaż ma to wpływ na pozorne pozycje bardzo odległych gwiazd i innych galaktyk, jest bardzo mały i zwykle nie jest brany pod uwagę.W obliczaniu aberracji gwiezdnej należy rozważyć ruch Ziemi;Jednak aberracja planetarna i mdash;co wpływa na pozorne pozycje planet mdpopiół;Wyniki ruchu zarówno Ziemi, jak i Planet, więc oba należy uwzględnić, aby obliczyć prawidłową wartość.