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比如多少光年?
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  • 1 # 量子小飛豬

    分情況的

    比如月亮,好的我們一個電磁波打過去反射回來測到時間差就OK了。

    但是再遠的天體就不行了啊,反射回來的電磁波已經太微小實際上幾乎不可能測到了。

    嗯我從近到遠說吧。

    靠近地球的太陽系行星

    現在我想測火星的距離了。怎麼辦呢

    好在火星也不是很困難,我們只要足夠耐心就可以觀測得到火星的公轉週期,把它跟地球的公轉週期比較。

    天文學

    上有個開普勒定律,我們知道了公轉週期之比就可以知道半徑之比了。這樣地球到火星的距離就算出來了。

    希望你已經注意到了,我們要算出地球火星的距離,似乎要先知道地球到太陽的距離才行。

    那麼我現在說太陽的方法

    地球到太陽

    如果用電磁波反射來測太陽距離的話,除了被太陽亮瞎以外你什麼都得不到= =#

    我儘量說清楚,所以耐心一些,這個距離是特別重要的!

    現在的方法叫做視差法或者說三角法。

    為了說明這個方向,現在你把自己的胳膊平舉到自己胸前,伸出大拇指,做個贊!

    現在閉上左眼,用你的大拇指瞄準遠處的一個景物,比如一個房子A。

    然後手臂不動,閉上右眼,睜開左眼。你會觀察到的大拇指瞄準到了另一個景物比如B。

    這樣根據簡單的幾何關係,我們就可以得到:大拇指到A的距離除以A到B的距離,恰好等於大拇指到眼睛的距離除以左眼到右眼的距離。

    這樣我們就可以通到其他三個距離算出你的大拇指到遠處景物的距離了。

    呼...累死了喝口水

    好了,地球到太陽距離距離的測量雖然複雜些。但大概也是這樣了。只是這時候的”大拇指“我們用的是金星,”左右眼“我們用的是地球上不同的城市。我們透過在地球上不同的城市記錄金星恰好運動到太陽邊緣的確切時間,換算成視差,帶入城市的距離,帶入金星的公轉週期和地球的公轉週期blablalba,把各種東西帶來帶去。最後我們就得到了地球到太陽距離了。

    太陽系附近恆星

    比如牛郎星,他距離我們16.8光年,先不說測不測得到反射回來的訊號。就算測得到,你等33.6年孤獨一生去吧= =

    說穿了這時候還是三角法和視差法,不過這時候的左右眼距離我們用的是地球到太陽距離。我們冬天在地球上測一下,然後地球繞太陽轉半圈到了夏天我們再測一下。得到視差帶入地球太陽距離,我們就算出牛郎星到地球距離了~

    所以為什麼說地球太陽距離特別重要呢~

    更遠的恆星

    我們假設題主現在完全理解了我上面的答案,這時候題主同學覺得測這些個恆星距離真是一點挑戰都沒有人生真是孤獨啊╮(╯▽╰)╭

    於是題主同學現在想測比如仙女座大星雲的距離,怎麼辦呢。

    仙女座大星雲290萬光年,這時候地日距離這個左右眼太小了,以至於根本就不可能看到任何差別。三角法在這個尺度也失效了。

    當然,聰明伶俐的題主可能受到啟發說我們可以現在測一下,等太陽系運動到銀河系另一邊的時候我們再測一下?

    嗯,這個方法是可行的而且很不錯,如果到時候人類文明還在。

    咳咳,我們現在介紹造父變星 測距法

    這個方法特別簡單但是特別強大!令人讚歎

    所謂變星,就是亮度不是恆定而是一閃一閃的恆星。造父變星是變星當中的一種。

    造父變星的牛逼之處就在於,他發光的總量和它一閃一閃的週期是嚴格的線性關係。

    什麼意思呢?

    也就是說我們呆在地球的辦公室,測出造父變星一閃一閃的週期,我們就知道了它發光的總量,發光的總量以一個球殼的形式向宇宙空間發散出去,越遠越暗。於是我們抬頭再看一眼那顆星星實際上有多亮。然後我們就知道距離了!

    什麼什麼,我們在測仙女座大星雲不是測神馬變星?

    找一顆仙女座大星雲的造父變星就好啦~(≧▽≦)/~!

    正是因此造父變星也叫做宇宙的燈塔~

    更遠更遠更遠的...

    我們現在來一個一百億光年外的類星體。

    在這個尺度下,我們已經不可能看到單獨的恆星了,於是造父變星法撲街

    那麼我們還有辦法麼?

    有的!

    這個方法叫做哈勃效應和宇宙學紅移 。

    哈勃效應說的是:我們的宇宙在膨脹,離我們越遠的天體遠離我們的速度越快。

    宇宙學紅移的意思是:因為哈勃效應越遠處的天體在越快的離開我們,這樣子他們發射的光的頻率就會越來越往低頻端移動。簡單理解就是越遠的東西變得越紅了。

    由於原子結構,天體的光譜是有自己的”指紋“的。

    就是說我們大概知道哪個頻率應該有光哪個頻率應該沒有。

    這樣的話

    我們就可以知道類星體的光到底紅了多少

    於是我們帶入哈勃常數,就知道大致距離了~

    總而言之,我們的測量技巧還在不斷髮展著~回頭一路看過來,每一步都是人類智慧雕刻的藝術品,賞心悅目~

  • 2 # 深空電報

    通常,科學家們採用視差法測量天體的距離。但是,這個方法只適用於較近距離的天體,而對於距離我們有幾百萬光年的星系,科學家只能採用另外幾種方法了。

    一般來說,科學家用宇宙中的“燈塔”來測量遙遠星系的距離,其中一種“燈塔”就是天琴座RR型變星。天琴座RR型變星是一種特殊的恆星,它們的光度(可以理解為亮度)都差不多,絕對星等在0.5等左右。

    如果一個星系中有天琴座RR型變星,我們只要在地球上測量出它的視星等,和絕對星等相比較,透過公式就可以計算出距離。但是,我們這麼知道一顆恆星是天琴座RR型變星,而不是其他什麼普通的恆星呢?另一種“燈塔”或許更加有名,是造父變星。造父變星也是一種特殊的恆星,它們的亮度同樣會週期性變化,相比天琴座RR型變星,它們的週期更長。不僅如此,造父變星還有一種特點:它們的光度和光變週期之間有聯絡,光度越大,光變週期也就越大,這種關係被稱為周光關係。

    利用這種周光關係,科學家們只要在地球上測量出造父變星的光變週期,就可以計算出造父變星的光度和絕對星等。接下來就和天琴座RR型變星一樣了,只要尋找星系內的造父變星,測量它的視星等,就可以計算出距離了。

    天琴座RR型變星和造父變星就是宇宙中盡職盡責的“燈塔”,負責給我們指明方向和距離,我們才能由此更好地瞭解宇宙的奧秘。

    川陀太空

  • 3 # 喬小海

    星系是一個巨大的系統,在引力作用下,恆星、氣體、塵埃、暗物質和輻射等聚集在一起。根據星系的型別不同,通常包含百萬到萬億顆恆星,有些星系的中心還有強烈的活動現象,輻射出巨大的能量,這使得在很遙遠的地方也能看到星系。

    看到意味著我們接收到了來自星系的光(電磁波)訊號,之後我們就會分析這些訊號,來確定該星系到地球的距離。如果星系比較闇弱,我們就會用盡可能大的望遠鏡、儘可能長的曝光時間,來增加電磁波訊號的強度,從而得到更多關於闇弱星系的資訊。

    離我們比較近的星系,比如大小麥哲倫雲、仙女星系、M32、M33、NGC6822、IC1613等等,因為離得近我們可以看到星系當中較亮的恆星,如果這些恆星的發光方式有明顯的特點,就可以透過測量星系當中某顆恆星的距離來確定整個星系的距離。就好比漆黑的夜晚,我們看到遠處有光,如果我們能夠根據光的特點看出來是菸頭、手電筒還是探照燈,那麼根據這三者不同的亮度,我們大概就可以確定這光離我們的距離了。

    具體天文學上面,有的恆星的亮度會週期性的變化,叫做變星,我們可以透過週期來確定亮度,最後確定距離,這種方法大概可以測到幾千萬光年遠的星系。有一種星系的自轉速度和亮度有關係,所以我們可以透過測量星系當中某個天體的速度來確定整個星系的亮度,最後也能得到距離,這種辦法可以測量幾億光年遠的星系。有種恆星會發生爆發,爆發時亮度甚至相當於一個普通星系,如果幾十億光年的遠的星系當中有這種爆發,我們就可以知道具體的距離了。再遠一些,我們可以根據光譜的紅移,用哈勃定律和宇宙學模型來算距離。

    宇宙浩瀚無垠,個人水平有限。如有疏漏,請多指教。

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