Akarsh Simha

# Kosmiska avståndsstegen

Den kosmiska avståndsstegen avser den följd av olika metoder som astronomer använder för att mäta avstånd till himmelsobjekt. Vissa metoder, som parallax fungerar bara bra för närliggande objekt. Andra metoder, som att använda den kosmologiska rödförskjutningen, fungerar bara för mycket avlägsna galaxer. Sålunda finns det flera metoder, var och en med sin begränsade giltighet, och därav namnet.

## Direkta mätningar

Den lägsta delen av stegen består av objekt vars avstånd kan mätas direkt, som månen (se LLR). Samma teknik, med användning av radiovågor, tillämpas också för att ta reda på avstånd till planeter.

För närliggande stjärnor är det möjligt att mäta parallaxen som ger avståndet till stjärnan.

## Standardljuskällor

"Standardljuskällor" är objekt vars inneboende ljusstyrka vi vet säkert. Den skenbara magnituden, vilken är enkel att mäta, talar om för oss hur ljust ett objekt verkar vara, inte hur ljust det i själva verket är. Avlägsna objekt förefaller mindre ljusa, eftersom deras ljus sprids över ett större område.

Enligt avståndslagen för ljusintensitet, avtar mängden ljus vi tar emot från ett objekt med avståndet i kvadrat. Vi kan sålunda beräkna avståndet till ett objekt om vi både känner till hur ljusstarkt det i själva verket är (absolut magnitud, 'M') och hur ljusstarkt det verkar för oss på jorden (skenbar magnitud, 'm'). Vi kan definiera avståndsmodulen på följande sätt:

Avståndsmodul = M - m = 5 log10 d - 5

Här är 'd' avståndet mätt i parsec.

För dessa speciella standardljuskällor har vi något annat sätt att veta deras inneboende ljusstyrka, och kan därmed beräkna deras avstånd.

Vanliga "standardljuskällor" som används inom astronomi är:

- Cepheidvariabel: En typ av periodisk variabel stjärna, vars periodiska variation är relaterad till luminositeten

- RR Lyraestjärna: En annan sådan periodisk variabel stjärna med ett välkänt förhållande mellan period och luminositet

- Supernova av typ Ia: En sådan supernova har en mycket väldefinierad luminositet som resultat av de fysiska lagar som styr den och kan sålunda fungera som en standardljuskälla

## Andra metoder

Det finns många andra metoder. Vissa av dem förlitar sig på stjärnfysik, som förhållandet mellan luminositet och färg för olika stjärntyper (oftast åskådliggjort med ett Hertzsprung-Russel-diagram). Vissa av dem fungerar för stjärnhopar, som metoderna med rörliga stjärnhopar och huvudserieanpassning. Tully-Fisher-relationen som relaterar ljusstyrkan hos en spiralgalax till dess rotation kan användas för att ta reda på avståndsmodulen, eftersom galaxens rotation är enkel att mäta med Dopplereffekten. Avstånd till avlägsna galaxer kan bestämmas genom att mäta den kosmologiska rödförskjutningen, som är rödförskjutningen av ljus från avlägsna galaxer orsakad av universums expansion.

För ytterligare information se Wikipedia om den kosmiska avståndsstegen.