אברציה כוכבית

אברציה כוכבית, או האברציה של האור היא תופעה אסטרונומית הנובעת מתנועתו של צופה יחסית לעצם נצפה כאשר מהירות התנועה כוללת רכיב בכיוון ניצב לישר המחבר בין מיקום הצופה לבין מיקום העצם. תנועת כדור הארץ גורמת לכך שהכוכבים בשמים נראים לצופה ארצי במיקום שונה מעט ממקומם האמיתי. תופעת האברציה הכוכבית נתגלתה ב-1725 והוסברה לאחר מכן על ידי האסטרונום המלכותי ג'יימס בראדלי אשר הבין שמקורה ביחס שבין מהירות האור ומהירות תנועתו של כדור הארץ, בראדלי השתמש בתגלית זו על מנת למדוד את מהירות האור בדיוק טוב מקודמיו. עיקר האברציה הכוכבית נגרם מתנועת כדור הארץ סביב השמש, אברציה זו מכונה אברציה שנתית. האברציה הכוכבית אינה תלויה במרחק מכדור הארץ אל מקור האור, אלא בזווית שבין המהירות הניצבת של כדור הארץ לכיוון האמיתי אל מקור האור. בניגוד לתופעת הפרלקסה בה כוכבים קרובים נראים כמשנים את מיקומם ביחס לכוכבים רחוקים, האברציה הכוכבית משפיעה על כל הכוכבים הסמוכים זה לזה באופן דומה. האברציה הכוכבית מגיעה ל-$20.5''$ (20.5 שניות קשת) בממוצע שנתי, אולם ישנן השפעות נוספות המסתכמות לאברציה הכוללת. השפעות אלו קטנות יותר בגלל התלות במהירות היחסית הנוצרת.

האברציה הכוכבית נוצרת בגלל היחס בין מהירות האור ומהירות התנועה של הצופה בכדור הארץ. כאשר כדור הארץ נע בכיוון המקור (תנועת כדור הארץ מיוצגת בחצים כחולים) מיקומו של הכוכב מוסט. כשכיוון התנועה היחסי של כדור הארץ יתהפך מיקומו הנראה של הכוכב יתהפך ביחס למיקומו האמיתי. הגלים האדומים באיור מייצגים התקדמות של אלומת אור מכוכב מרוחק אל הצופה. כיוון שמהירות האור סופית אלומה שתעבור בפתחו של טלסקופ תוסט ולכן יש להפנות את כיוון התצפית מעט בכיוון התנועה.

מקור האברציה הכוכבית

מכיוון שמהירות האור סופית נדרש זמן מה לאור הנפלט ממקור עד להגעתו לצופה. כוכב המרוחק כך שהפרלקסה שלו לא תורגש ישנה את מיקומו בגלל תנועתו המשיקית של כדור הארץ לפי היחס

$\tan \theta ={\frac {c}{V_{t}}}$

כאשר $\theta$ היא זווית האברציה, $V_{t}$ הוא רכיב המהירות המשיקית של כדור הארץ ביחס לכוכב. במצב שכזה יהיה על צופה להטות את הטלסקופ בזווית $\theta$ ביחס למיקומו האמיתי בשמיים. קל לראות מהגדרה זו כי הזווית נוצרת מחיבור וקטורי המהירות של האור הנפלט מהכוכב ומהירותו המשיקית של כדור הארץ. גודל האברציה הוא כאחוז מגודל הירח המלא, גודל הקטן מיכולת הראיה האנושית אך גדול מספיק למדידה בטלסקופים.

בשנת 1905 פרסם אלברט איינשטיין גרסה יחסותית לחישוב זווית האברציה, שבה נשמרת אינווריאנטיות מהירות האור.

סוגי אברציה

מכוון שתנועתו של כדור הארץ סביב השמש אינה התנועה היחידה במרחב ישנן תרומות נוספות לאברציה הכוללת.

• האברציה הכוכבית השנתית תלויה בקו הרוחב האקליפטי של הכוכב וגודלה מגיע לכ-20.5 שניות קשת לכל כיוון.
• האברציה הכוכבית היומית הנגרמת מסיבוב כדור הארץ סביב צירו תלויה בקו הרוחב של הצופה ומגיעה בקו המשווה לכ-0.35 שניות קשת.
• אברציה פלנטרית נוצרת בגלל התנועה היחסית שבין כדור הארץ וכוכבי הלכת.
• אברציה כוכבית מוחלטת נוצרת מתנועת השמש סביב מרכז הגלקסיה, אברציה זו בעלת השפעה קטנה עד שנהוג להתייחס אליה כקבועה.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא אברציה כוכבית בוויקישיתוף

• הערך "האברציה של האור", באתר אסטרופדיה