我們都知道恆星和恆星之間的距離是非常遙遠的,單位長度都以光年進行計算,比如離我們最近的比鄰星也相距我們4.22光年之遙,那麼問題來了,天文學上是用什麼方法測量出恆星之間的距離的呢?下面就帶大家認識一下天文學上的一些恆星測量方法:
恆星三視差法
在這個方法之前,帶大家了解一個概念——視差,簡單的說就是從一定的距離的兩個不同觀測點觀察同一事物的所產生的方向差異。通過視差的角度和和基線的長度,就是測量出所觀察的對象到觀測者的距離。視差法廣泛應用於測量學。而這種方法也經常用於宇宙星體距離測量。在地球上以較遠的星空為背景,觀察一顆距離較近的恆星。由於地球公轉觀測者在對於星空的位置發生了變化,所以一般地球公轉6個月再觀測恆星,此時就利用三角函數sinπ=a/D測量出恆星於地球的距離。
分光視差法
但是使用三角視差法測量恆星的距離也有缺陷,因為恆星距離我們越遠,π的值就越小,以至於無法準確地測量出距離,所以在此基礎上衍生出了分光視差法,該方法是利用恆星的譜線強度去確定星體的光度,由觀此得出的視星等可以利用m - M= -5 + 5logD公式得出恆星到地球的距離。(其中M為絕對星等,m為目視星等,D為距離)。
造父變星視差法
但是分光視差法也是局限性。當觀測的恆星超過100千秒差距(1秒差距=3.26光年)時,就很難得到恆星光譜。從而出現另外一種視差測量方式,那就是造父變星視差法。這種方法來源於上世紀一位美國的女科學家在研究河外星系中的造父星是發現的,她發現造父星的周期越長,光度越大。從而又得出一個關於光度、亮度和距離關係的公式:S∝L0/r2,通過這個公式科學家們把分光視差法可測量的恆星範圍擴大一步,根據這種方法可以測量五百萬秒差距的範圍恆星的距離。
哈勃紅移法
相信很多人都有疑問,那5百萬秒差距的範圍以外的恆星天體的距離怎麼測量呢,目前人類通過天文望遠鏡的可觀測到的距離是138億光年。都是根據的哈勃紅移定律來進行測量的。上世紀20年代,偉大的天文學家哈勃河外星系的視向退行速度和與星系的距離成正比。由於得出定律:v(星系的視向退行速度)=H(哈勃常數)d(星系的距離)。
除了以上分享的這些方法,天文學上測量星體之間的距離還有很多,在此就不一一介紹了。但是不管是哪一種方法,都有其優缺點,所以測量星體之間的距離通過多種方法反覆比較,反覆測量才可以取得較為準確的值。也相信通過科技的不斷進步,人類也會找到更多測量宇宙天體的方法。