在宇宙中擁有著無數的天體,這些天體距離地球動輒上百萬光年乃至上億光年,那麼我們便產生了一個疑問,那就是天文學家到底是如何測量出天體之間距離的呢?
測量天體距離的原理其實很簡單,在太陽系內可以通過雷達測量法,也就是對金星、火星等行星發射無線電脈衝,然後接受反射的回波,從而計算出它們之間的距離。而測量太陽系外的恆星時,就要通過三角視差法來進行測量。
三角視差法是利用地球的公轉軌道作為基線,分別在兩個不同位置進行觀測,這樣兩條視線與兩個點之間的連線可以形成一個三角形,然後再用三角函數來推算出恆星的距離。不過三角視差法的適用範圍僅在300公裡以內,超出這個距離,將會產生誤差。所以在更遙遠的距離則會通過造父變星。
由於大質量恆星演化到晚期時,會呈現出不穩定的脈動現象,它的光變周期和光度成正比,想要測量遙遠的星系,只需要找到造父變星即可根據周光關係來確定天體的距離,因此造父變星也被稱為量天尺。
在造父變星之上還有一種測量法,那就是哈勃紅移法。在上世紀著名天文學家埃德溫哈勃便發現星系都在互相遠離,且退行的速度與距離成正比。那麼根據哈勃定律,我們只需要分析遙遠星系的紅移數據,測出紅移值,就能計算出星系的相隔距離。