Jaká je aberace světla?

V astronomii je aberace světla posunem ve zjevné poloze objektu způsobeného relativním pohybem objektu a pozorovatele. Aberace světla je významná pouze ve velmi velkých měřítcích a ovlivňuje vnímané pozice hvězd a planet pro pozorovatele na Zemi. Zjevné posunutí hvězd je výsledkem pohybu Země kolem slunce a z jeho rotace. Myšlenka byla taková, že zjevná pozice hvězdy by se měla po celý rok měnit, protože Země obíhá na slunci. Pokud byla přesná poloha hvězdy na obloze zkontrolována v daném datu, pak znovu zkontrolována o šest měsíců později, když byla Země naproti své poloze od doby, kdy bylo provedeno první měření, poskytlo to dvě měřeníPomocí oddělené průměrem oběžné dráhy Země - vzdálenost přibližně 186 000 000 mil (300 000 000 km). To bylo dostačující k získání hodnoty paralaxa, a tak vypočítal vzdálenost hvězdy pomocí trigonometrie.

Bylo provedeno několik měření, ale výsledky byly záhadné. Největší zjevný posun pozorované hvězdy by měl být nalezen mezi pozorováním šest měsíců od sebe, kdy byla umístění pozorování nejvzdálenější od sebe. Skutečné posuny však následovaly zcela odlišný vzorec a zjevně nebyly způsobeny paralaxem. Například hvězdné hvězdné hvězdy, Polaris, bylo zjištěno, že sleduje zhruba kruhovou cestu, s průměrem asi 40 obloukových sekund (40 ”), sekundou oblouku je 1/3 600 stupně. Vyskytne se k posunutí, ale je velmi malý, dokonce i pro nejbližší hvězdy, a nebyl by měřitelný i instrumenty dostupné v té době.

Tajemství byl vyřešen James Bradley, britský astronom Royal, v roce 1729. Zjistil, že pozorované posuny v poloze hvězdy byly způsobeny rychlostí Země, a nikoli na jeho postavení, vzhledem k hvězdě. Světlo z hvězdy vyžaduje čas, než se dostane na Zemi, a protože se Země pohybuje, zdá se, že hvězdné světlo pochází z bodu, který je mírně přemístěn ze skutečné polohy hvězdy ve směru pohybu. Největší posuny jsou pozorovány, když je pohyb Země kolmý ke směru hvězdného světla. Stejný jev lze vidět s svislem deště; Na pohybujícího pozorovatele - například ve vlaku nebo autobuse - se zdá, že déšť diagonálně padá z bodu původu před pozorovatelem ve směru pohybu.

Bradleyho výpočet pomocí rychlosti světla a rychlosti pohybu Země kolem slunce naznačil maximální posun asi 20 “do eithuEr strana skutečné pozice pro Polaris. To dalo celkovou změnu asi 40 ”za rok, v souladu s pozorováním. Při výpočtu aberace světla musí moderní astronomové vzít v úvahu účinky relativity, ale ve většině případů je klasický výpočet přiměřený.

Sezónní posuny v pozicích hvězd jsou známé jako každoroční aberace nebo hvězdná aberace a skutečná pozice hvězdy se nazývá jeho geometrická poloha. Menší posuny jsou výsledkem rotace Země; Toto je známé jako denní aberace. Sekulární aberace je termín používaný k popisu astronomické aberace způsobené pohybem sluneční soustavy v galaxii; Ačkoli má vliv na zjevné polohy velmi vzdálených hvězd a dalších galaxií, je velmi malý a obvykle se nezohledňuje. Při výpočtu hvězdné aberace je třeba zvážit pouze pohyb Země; Planetární aberace - která však ovlivňuje zjevné polohyPlanety - výsledky pohybu Země i planet, takže je třeba oba zahrnout pro výpočet správné hodnoty.