Почему мы видим звезды как одинаковые точки, хотя они находятся на разном расстоянии от Земли?

Спрашивает

FARIk

12 мая

4 036

Средний вопрос

Анатолий Глянцев

эксперт

Краткий ответ: потому что даже самые большие и близкие звезды имеют видимые размеры меньше разрешения человеческого глаза.

Объясню подробнее. Когда мы смотрим на далекий источник света, наш глаз оказывается в вершине треугольника, основание которого — этот самый источник света. Понятно, что чем меньше объект и чем дальше от нас он находится, тем меньше угол, под которым мы его видим. Разрешение — это минимальный угол, при котором источник света все еще имеет видимые размеры. Разрешение человеческого глаза — около одной угловой минуты. Если угол зрения меньше, то источник света кажется нам просто точкой.

Под каким же углом δ мы видим звезду диаметра d на расстоянии R от нас? Ответ дает школьная тригонометрия: δ = 2 arctg(d/R). Несложно подсчитать, что если бы на расстоянии одного светового года от нас находилась звезда размером с Солнце, угол зрения на нее составил бы примерно 0,0005 угловой минуты. Это в 2000 раз меньше разрешения глаза и даже чуть-чуть меньше разрешения телескопа «Хаббл».

Между тем ближайшая звезда, Проксима Центавра, находится от нас в целых четырех световых годах. А остальные звезды еще дальше. Некоторые светила больше Солнца в сотни раз, но даже это не компенсирует огромных расстояний до них — мы все равно видим их точками (просто разными по яркости). Наблюдать диски звезд можно только с помощью телескопов-интерферометров. О том, что это такое, я уже подробно рассказывал в статье для Naked Science.