Противоречие астрономических наблюдений и расчета

[Sophist]

Вопрос по предельной разрешающей способности современных телескопов и общим астрономическим наблюдениям.
Самым мощным телескопом является «Хаббл», его предельное разрешение составляет 0,05" или 2,4*10^-7 рад, согласно данным с официального сайта.
Диаметр солнца равен 1,4*10⁶ км. Для малых углов справедливо равенство: sinα ≈ tnα ≈  α   
Солнце наблюдается под углом 0,05" с расстояния  1,4*10⁶/2,4*10^-7= 5,8*10¹² км, что составляет ≈0,6 световых года.
То есть, начиная с этого расстояния, изображение солнца превратится в точку, диск Эйри. А чтобы получить изображение объекта хотя бы 10х10 пикселов нужно наблюдать на порядок ближе
Самая же близкая звезда, Альфа Центавра, располагается на расстоянии 4,5 лет, при этом по размерам превосходит солнце лишь незначительно (а может, и меньше, не помню точно). И значит,  практически все звезды должны наблюдаться лишь как точки. Но насколько я знаю, это не так, изображения гораздо более детальны. Что очевидно противоречит приведенному расчету.
В чем причина противоречии? В расчете какая – то ошибка, или что – то еще?
Заранее спасибо.

[xd]

Но насколько я знаю, это не так, изображения гораздо более детальны.

Вот с этого места поподробнее, пожалуйста. Похоже, ошибка здесь.

[Lex1]

Звёзд которые разрешили напрямую телескопом немного и они вполне соответствуют этим расчётам, например:

Угловой диаметр Бетельгейзе составляет 0.047"
Расстояние до Бетельгейзе не известно с достаточной точностью, но если оно, как предполагается, составляет 650 световых лет, то диаметр звезды в ходе её пульсаций изменяется от 500 до 800 диаметров Солнца

[Sophist]

Цитата из Википедии, статья "Экзопланеты":
"Поначалу большинством открытых экзопланет были планеты-гиганты (так как планеты других типов обнаружить труднее). Однако к настоящему времени (2012 год) открыто множество планет с массами порядка массы Нептуна и ниже. Из 2326 кандидатов, обнаруженных телескопом Кеплер, 207 имеют примерно земной размер, 680 имеет размеры суперземли, 1181 — Нептуна, 203 — размер, сравнимый с юпитерианским, и 55 — больший, чем у Юпитера."
 По - моему, здесь без детальности трудно обойтись...

[Goodricke]

Самая же близкая звезда, Альфа Центавра, располагается на расстоянии 4,5 лет

Всего 4,367 световых лет

[Дмитрий Фролов]

По - моему, здесь без детальности трудно обойтись...

Экзопланеты открывают косвенными методами, в основном. Т.е. там даже о прямом наблюдении речи не идёт, не говоря уже про то, чтобы объект был виден в деталях.

изображения гораздо более детальны

Ошибка в этом утверждении, как уже написали выше.

Надо наверное добавить, что размер изображений звёзд на многих передержанных фотографиях имеет мало общего с их реальными размерами. Большой кажущийся размер - это следствие несовершенства оптической системы, явлений рассеяния света, дифракции и т.п.
Как например на этом фото:
http://www.astronet.ru/db/msg/1188084

[Monstr]

И значит,  практически все звезды должны наблюдаться лишь как точки. Но насколько я знаю, это не так, изображения гораздо более детальны.

Нередко публикуют "изображения" звезд, восстановленные из спектральных наблюдений. Этот процесс восстановления - обратная некорректная задача, поэтому изображения могут быть далекими от реальности. А насколько я помню напрямую наблюдают только диск Бетельгейзе, о чем уже написали.

[konstkir]

Да


https://pleasedontslowmedown.wordpress.com/2012/06/30/the-unfathomable-links-between-the-quantum-universe-and-a-turnip-called-colin/

[Sophist]

Все написанное довольно убедительно, но:

Экзопланеты открывают косвенными методами, в основном.

В основном да, открывают косвенными методами. Но менее пяти процентов - все же прямыми.
Из той же статьи:
"Прямое наблюдение. Существует метод получения прямых изображений экзопланет посредством изолирования их от света звезды. Наиболее ярким примером такого метода является изображение четырёх планет системы HR 8799. Этот метод лучше всего работает для горячих и удалённых (~ 10-100 а.е.) от своей звезды планет. Эти планеты горячи из-за остаточного тепла от их образования. Поэтому прямое изображение тяготеет к выбору молодых звёзд[22].
Предполагается, что космический телескоп имени Джеймса Вебба благодаря огромному зеркалу 6,5 м и высокой разрешающей способности, будет способен напрямую обнаруживать экзопланеты, а также подробно изучать состав их атмосфер[23][24]."
Здесь еще вопрос предельной светочувствительности фотоматриц тоже встает, особенно при спектральных измерениях. Свет от планеты на порядки менее интенсивный чем свет звезды.

[xd]

Для прямого наблюдения хватает расстояния, ведь речь идёт уже о совсем других расстояниях.
На расстоянии 1 угловая секунда от Солца Юпитер будет виден с расстояния 5.2 пасерка, или 17 световых лет.

[Sophist]

Для прямого наблюдения хватает расстояния, ведь речь идёт уже о совсем других расстояниях.
На расстоянии 1 угловая секунда от Солца Юпитер будет виден с расстояния 5.2 пасерка, или 17 световых лет.

Вообще - то в секундах измеряются углы, но никак не расстояния

[Дмитрий Фролов]

Но менее пяти процентов - все же прямыми

И что? Как это соотносится с:

практически все звезды должны наблюдаться лишь как точки. Но насколько я знаю, это не так, изображения гораздо более детальны

Экзопланеты в отдельных случаях можно наблюдать напрямую. При чём тут превышение теоретического предела разрешения? Точку, если она достаточно яркая, можно увидеть в любую апертуру. Глазом ведь мы видим звёзды, хотя 5 мм зрачка маловато для того, чтобы видеть их "в деталях". Т.е. на вопрос как бы уже ответ был дан...

Вообще - то в секундах измеряются углы, но никак не расстояния

Имеется ввиду угловое расстояние, что то же самое, что угол. Смысл сообщения был в другом.

[Дмитрий Фролов]

Вернёмся в начало...

практически все звезды должны наблюдаться лишь как точки. Но насколько я знаю, это не так, изображения гораздо более детальны. Что очевидно противоречит приведенному расчету.

Можно пример такого изображения?

[AlAn]

Для прямого наблюдения хватает расстояния, ведь речь идёт уже о совсем других расстояниях.
На расстоянии 1 угловая секунда от Солца Юпитер будет виден с расстояния 5.2 пасерка, или 17 световых лет.

Вообще - то в секундах измеряются углы, но никак не расстояния

Странное заявление  С расстояния такого-то, я вижу орбиту Юпитера под таким-то углом. Элементарная школьная геометрия.
Полагаю всё же, что 5,2 парсека получаться, если наблюдатель рассматривает Солнечную систему по нормали к плоскости эклиптики.

[Gleb1964]

Сделав полный оборот вокруг светила, планета дважды отклонится на максимальное расстояние (при круговой орбите ) для любого наблюдателя, не обязательно наблюдателю быть расположенным перпендикулярно плоскости орбиты.
Потом добавлю по теме - Хабл далеко не самый мощный телескоп. Есть наземные телескопы с зеркалами 8-10м диаметром с адаптивной оптикой. Они позволяют получать дифракционное качество изображения даже через земную атмосферу и выдавать разрешение на уровне десятых и даже сотых долей секунды, например VLT - 0.05", KECK - 0.04".
На настоящий момент в мире функционируют пару десятков оптических интерферометров с максимальным базами даже свыше трех сотен метров. Хотя они и не дают нормальных изображений в привычном смысле, но обработка интерферограмм позволяет с определённой долей вероятности восстанавливать картинки. В том числе и диски звёзд. Правда, восстановление изображения интерферометра -задача нетривиальная, не всегда однозначная
Изображение диска Альтаира, восстановленного по обработке интерферограмм

[telihoph]

Правда, восстановление изображения интерферометра -задача нетривиальная, не всегда однозначная

Поэтому  интерферограмму трактуют в соответствии с теорией, считающейся в настоящее время верной.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0%D0%B8%D1%80#.D0.A1.D0.B6.D0.B0.D1.82.D0.B8.D0.B5_.D0.B8_.D1.82.D0.B5.D0.BC.D0.BF.D0.B5.D1.80.D0.B0.D1.82.D1.83.D1.80.D0.B0_.D0.BF.D0.BE.D0.B2.D0.B5.D1.80.D1.85.D0.BD.D0.BE.D1.81.D1.82.D0.B8

[Sophist]

Можно пример такого изображения?

Ссылка: http://hubblesite.org/gallery/album/star/+1






Диски звезд наблюдают, это факт. Правда только немногих

[Sophist]

Цитата: Sophist от Вчера в 10:05:28

    Но менее пяти процентов - все же прямыми

И что? Как это соотносится с:

Цитата: Sophist от 18.04.2015 [16:48:44]

    практически все звезды должны наблюдаться лишь как точки. Но насколько я знаю, это не так, изображения гораздо более детальны


Экзопланеты в отдельных случаях можно наблюдать напрямую. При чём тут превышение теоретического предела разрешения? Точку, если она достаточно яркая, можно увидеть в любую апертуру. Глазом ведь мы видим звёзды, хотя 5 мм зрачка маловато для того, чтобы видеть их "в деталях". Т.е. на вопрос как бы уже ответ был дан...

В предельном случае да, звезду и планету можно различить, если расстояние достаточно большое. Здесь более упомянутая проблема с интенсивностью света встает. Особенно для снятия спектров.

[Дмитрий Фролов]

Ох... не думал, что ещё раз придётся говорить. Вот например внизу - фото Сириуса. Жаль не могу найти описание на русском с Астронета. Это не реальный диск звезды. А его диф. изображение. Найдите описание - там об этом сказано.

Надо наверное добавить, что размер изображений звёзд на многих передержанных фотографиях имеет мало общего с их реальными размерами. Большой кажущийся размер - это следствие несовершенства оптической системы, явлений рассеяния света, дифракции и т.п.

[Maxim Barkov]

Диски звезд наблюдают, это факт. Правда только немногих

Вы обратили внимание на лучики? Их тоже наблюдают у ярких звезд, это тоже факт, но не имеющий отношения к реальность. Это как в делать заключаения о диете человека в комнате смеха.