根据距离的远近,测量方法也不同,在太阳系以内的天体,一般是以雷达测距,三角视差法进行测量计算。对于那些遥远的恒星,天文学家把这些天体按远近不同分成几个等级,应用不同的方法进行测量,包括三角视差法、分光视差法、造父变星视差法,哈勃红移法等。
三角视差法,迄今为止仍是测量太阳系外天体距离的最基本方法。在用其他方法测量后一般都要用三角视差法来进行校准。 原理如图:
根据简单几何关系就能够比较精确的测出恒星距离,但随着距离的增加,其视视差角度变得越来越小从而影响精度,所以三角视差法一般适用于400光年以内的天体测距。
分光视差法,一般适用用主序星距离的测量,
对于主序星,利用这颗恒星的颜色,就能够确定他在赫罗图里的位置,从而就可以确定它的绝对星等(实际亮度),通过比较观测到的视星等,通过两者的关系就可以计算出距离。顺便说一下绝对星等的概念,就是假定把恒星放在距离地球10秒差距(32.6光年)的地方测得的恒星的亮度,用以区别视星等。它反映了天体的真实发光本领。如果绝对星等用M表示,视星等用m表示,恒星距离单位用秒差距,用r表示吧,那么其关系式为M=m+5-5lgr。分光视差法的适用范围为3万光年以内的天体,一般用于银河系内的恒星测距。对于更远的银河系以外的天体,常用的方法是造父变星法,造父变星是变星的一种,它的光变周期(亮度变化一周的时间)与它的光度之间存在着数学关系,
也就是说,我们只需测定出一颗造父变星的光变周期,就能通过经验公式求出这颗星的绝对亮度值,然后再根据视亮度与距离的平方成反比的规律,测定出视星等,从而算出距离。造父变星是真正的一把量天尺,也是目前用于测量恒星距离最主要的方法。可以测量几百万到千万光年的距离内天体的距离。对于动辄上亿光年以外的深空天体,一般用哈勃红移法,
要知道,距离越远的星系其远离我们的速度也越快,红移量也就越大,测量其红移速度,就能算出对应的距离。那些十几亿到百亿光年以外的天体都是这样测量出来的。当然,还有很多测量天体的方法,比如星团视差法、统计视差法、力学视差法等,而测量遥远星体的距离一般是综合几种方法来尽量减小误差。
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