כאשר כדור הארץ נע במסלולו סביב השמש, נקודת המבט שלנו על הכוכבים משתנה במקצת. כוכבים קרובים מציגים שינוי בפארלקסה שלהם בהשוואה לכוכבים רחוקים יותר. במילים אחרות, נראה שמיקום הכוכב הקרוב לארץ מתנדנד מעט על רקע כוכבים רחוקים יותר. תנודה זו חוזרת על עצמה מדי שנה כאשר כדור הארץ מקיף את השמש – מידת שינוי המקסימלי נקראת פארלקסה וניתן לראותה בתצפיות שנעשו בהפרש של שישה חודשים.
משוואת הזוויות הקטנות מראה כיצד ניתן להתייחס לגודל הזוויתי של גוף כפי שנראה ממרחק מסוים. ביישום של משוואת הזוויות הקטנות, הגודל הזוויתי (a) הופך לזווית הפארלקסה (ρ) והגודל הליניארי (d) הוא מרחק כדור הארץ-השמש. אם אנו משתמשים ביחידות אסטרונומיות (A.U.) עבור המרחק, ניתן לשנות את משוואת הזוויות הקטנות כך:
D = 206,265 / ρ
המרחק לכוכב ב- A.U. שווה 206,265 מחולק בזווית פארלקסה בשניות של קשת. שים לב כי בפועל אנו מודדים זווית של 2ρ מפני שאנחנו עושים תצפיות שביניהן חלפו שישה חודשים. הבסיס של המשולש הוא אז פעמיים את המרחק בין כדור הארץ השמש (.d = 2 A.U). פארלקסה לכוכבים.
ברוב ספרי הלימוד זווית פארלקסה מוגזמת מאוד במטרה להפוך אותה לנראית. באסטרונומיה המשולש הפארלקתי ארוך ורזה מאוד. פארלקסה אופיינית של אחד הכוכבים הקרובים ביותר לארץ הוא שניית קשת אחת, כפי שנראה עובי פיסת נייר בצדו השני של חדר מגורים גדול. הזיהוי של זווית כה זעירה דרוש כושר הפרדה גבוה של טלסקופ גדול, ולכן לא זוהתה פארלקסה אלא 200 שנה לאחר המצאת הטלסקופ. עבור רוב הכוכבים הגלויים לעין זווית הפארלקסה קטנה ביותר, לכן כל כך קשה לזהותה אפילו בעזרת טלסקופ גדול.כאן מופיעה יחידת מרחק אסטרונומית נוספת – הפארסק. אם אנו מגדירים אחד parsec שווה 206,265 A.U., אז המשוואה לעיל הופכת לפשוטה יותר:
D = 1 / ρ
המרחק לכוכב ב- parsec הוא אחד מחולק בזווית פארלקסה הנמדדת בשניות קשת. פארסק הוא המרחק לכוכב שהפארלקסה שלו היא שנייה קשת אחת. משוואה זו שימושית משום שהיא מתייחסת ליחידה של מדידת מרחק הנפוצה ביותר המתבצעת באמצעות מדידה זוויתית באסטרונומיה. הפארסק הוא יחידת מרחק שימושית המתאימה למרחק האופייני בין כוכבים (במילים אחרות זוויות פארלקסה של כוכבים קרובים היא לערך 1 שניית קשת).
שימו לב שזווית הפארלקסה נמצאת ביחס הפוך למרחק. לכוכבים רחוקים יותר יש זוויות פארלקסה קטנות יותר. לדוגמה לאלפא קנטאורי יש זווית פארלקסה של 0.77 שניות קשת, אשר מרמז על מרחק של 1/0.77 = 1.3 parsecs, או 4.2 שנות אור. לכוכב אלטיר הבהיר יש זווית פארלקסה של 0.20 שניות קשת, ולכן הוא מרחקו 1/0.20 = 5 פארסק או 16.3 שנות אור. רבים מהכוכבים בשמי הלילה נמצאים במרחקים של מאות פארסקים. (בערך שלוש מאות שנות אור), מכאן שזוויות הפארלקסה שלהם הם היא מאית שנייה או פחות.
מדידות פארלקסה שגודל מתחת ל -0.01 שניות של קשת, הן קטנות מכדי שניתן יהיה למדוד אותן באופן מהימן. זה אומר שאנחנו יכולים ליישם את הטכניקה של טריגונומטריה ישירה על כוכבים רק שמרחק קטן מ1/0.01 = 100 – פארסק, המונים כמה עשרות אלפי כוכבים. באמצעות הלווין היפרכוס ניסו להרחיב הגבלה זו פי חמש למדידות של 0.002 שניות קשת. כתוצאה מכך, גדול המרחקים שניתן למדוד עולה ל 1/0.002 = 500 – פארסק. כך גדל מספר הכוכבים שניתן למדוד את מרחקים ל- 100,000 כוכבים. מבצע גאיה מספק שיפור דרמטי של הועלה פי 100 בהשוואה לטענתו של היפרכוס. כך ניתן לעבור מגבול של 2 אלפיות של שנייית קשת (10-3 × 2 שניות קשת) עד 20 מיקרו שניית קשת ( 10-5 × 2 שניות קשת) כך ניתן יהיה למדוד מרחקים עד ל- 500 × 100 = 50,000 פארסק, ולהגיע למדידת מרחקיהם של מיליארד כוכבים בשביל החלב.
Author: Chris Impey