視差
視差とは、2つの異なる場所から見た物体の位置の変化を知覚することです。
天文学では、太陽系外の星までの距離を直接測定する唯一の方法が、年間視差です。本質的には、視差とは、物体を異なる位置から見たときに知覚されるシフト現象のことです。
視差は、2本の観測線の間の角度で測定されます。同じ位置から観察した場合、近くの物体の方が遠くの物体よりも視差が大きいため、視差を使って距離を求めることができます。
天文学者は視差の原理を利用して、月や太陽、太陽系外の星までの距離を測定しています。ここでいう「視差」とは、星に対する2本の視線の間の角度のことです。
天文学的な位置の測定は、一年の異なる時間帯に行われます。地球の軌道が正確に知られているので、位置1から位置2までの距離を計算することができます。地平線から物体までの角度を正確に測定することができます。これにより，基線と角度が正確にわかっている三角形ができる．この三角形から、三角法で距離を計算し、パーセクで表します。
この方法は、地球の軌道が小さすぎて、正確に測定するのに十分な大きさの視差角を得ることができないほど遠くにある天体でのみ失敗します。この距離は約100光年です。天文学者はこの問題を解決するために様々な方法を考案してきましたが、比較的近くにある天体に対しては、視差法ほど正確な方法はありませんでした。これが、より大きな距離を計算するための技術の宇宙距離ラダーの基礎となっています。
1989年から1993年にかけて、ヒッパルコス衛星は10万個以上の近くの星を測定しました。ガイア(宇宙船)は、約10億個の星の測定を行うことを目的としています。
人間を含む多くの動物は、奥行きを認識するための両眼を持っています。これは立体視と呼ばれています。2つの目が頭の上の別の場所にあるため、これが自動的に距離感の基礎となっています。私たちは、これを通常の3Dシーンとして認識しています。
場所の変化による遠方の背景に対する物体の視差の例。視点A」から見ると、オブジェクトは青い四角の手前にあるように見える。視点を「視点B」に変更すると、オブジェクトが赤い四角の手前に移動したように見える。
質問と回答
Q:視差とは何ですか?
A:視差とは、2つの異なる場所から見た物体の位置が変化して見えることです。2つの観測線の間の角度によって測定され、距離を決定するために使用することができます。
Q: 天文学では、視差はどのように使われるのですか?
A: 天文学では、年周視差は太陽系外の星までの距離を測る唯一の直接的な方法です。天文学者は、視差の原理を利用して、月や太陽、太陽系外の星など、天体の距離を測定しています。
Q:視差を利用してどのように距離を計算するのですか?
A: 天文観測による位置の測定は、1年のうちで異なる時期に行われます。地球の軌道は正確に分かっているので、位置1から位置2までの距離を計算することができます。また、地平線から天体までの角度を正確に測定することで、基線と角度が正確に分かっている三角形を得ることができます。この三角形から、三角法を用いてパーセクで表される距離を計算することができます。
Q: 遠くの天体を測定するために視差を使うことに何か制限はありますか?
A: 100光年以上離れていて、地球の軌道が小さすぎて視差角が十分にとれないような天体では、視差は使えません。他の方法も考案されていますが、比較的近くにある天体については、視差ほど正確なものはありません。
Q: 1989年から1993年にかけて、近くの星を測定するために使われた衛星は何ですか?
A: ヒッパルコス衛星で、10万個以上の恒星を観測しています。
Q: ヒッパルコスと同じような観測をする探査機は?A: ガイア（宇宙船）が約10億個の恒星を測定する予定です。
