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  • 1 # 科學船塢

    我們在看到有關的科學知識介紹時,常常聽到這個星系距離我們幾十萬幾百萬光年,那個星系距離我們幾千萬光年,感覺,呀,這是怎麼算出來的,難道是瞎猜的嗎。

    科學家是絕對不會去瞎猜的,那麼該如何去測量兩個星系之間的距離呢,請看下面的簡要分說。

    對於測量月球到地球的距離,我們只需發射一束鐳射就可以,當初阿波羅計劃已經在月面上安裝了鐳射反射器,測量鐳射來回透過所需要的時間便可以測量出月球到地球的精確距離。

    如果是測量星系呢,不是測量星球與星球該怎麼辦?

    距離我們較近的星系比方說仙女星系,我們可以找到仙女星系中比較有特點的恆星,說白了還是測量星球與星球間的距離。

    在日常生活經驗中,我們擺放兩隻蠟燭,一支放得離我們遠一些,一個近一些,會發現近一些的燭光很亮,遠一些的燭光很暗,近就亮、遠就暗,這樣看似就可以知道哪顆恆星距離我們更遠了,但是,恆星種類千差萬別,比方說有的恆星質量巨大,光芒即便距離我們比較遠也顯得非常亮,而有的恆星質量小,即便距離我們很近也顯得比較暗,這樣就不知道到底距離多遠多近了。

    所以,天文學家需要一個標準,需要一個標準燭光,造父變星就是這種標準燭光,造父變星經過天文學家長期的觀測,已經積累了詳盡的資料,造父變星的亮度隨著時間有變化,天文學家可以根據測量造父變星來確定兩個星系之間的距離。

    當年仙女星系以及本星系群中幾個鄰近的星系的距離就是依靠造父變星測量出來的。

    像這種造父變星測距方法適用於離我們數千萬光年之內的星系之間的測距,如果距離我們還要遠的多,那麼可以採用紅移法,簡單點說,由於宇宙在膨脹,距離我們越遠的星系遠離我們很快,哈勃定律揭示了這一關係,測得的紅移值越大,說明距離我們越遠,遠離的速度越快。

    還有另外一種遠距離的測量方法,可以測量數億光年外的星系距離我們多遠,那就是對於Ia型超新星的觀測,Ia型超新星爆發都是發生在白矮星的身上,並且還需要是一個雙星系統,當白矮星合併,或者是白矮星從其伴星或主星上獲得質量,達到白矮星穩定存在的質量上限時,白矮星就會爆發猛烈的熱核聚變,從而造成Ia型超新星爆發。

    Ia型超新星爆發最大亮度的絕對星等與光度曲線有著很明確的函式關係,可以用於測量遙遠星系的距離。

    測量星系的距離需要很多的觀測資料加以斧正,並不是胡亂猜測得到的資料,總結下來也就是這幾種方法:造父變星周光關係、紅移值測量、Ia型超新星爆發。

  • 2 # 寒蕭99

    我們有很多種方法獲得遙遠星系與我們的距離,近距離的方法就不說了,對於遙遠天體的測量我們常用的有這麼幾種:

    一,利用遙遠星系中的變星。我們透過觀測造父變星的變光規律可以計算出該天體與我們的距離,從而獲得其所在星系與我們的距離。

    二,利用超新星爆發時的變光資訊,與造父變星類似,由於超新星爆發會使恆星的光度增加幾十萬,上百萬倍,因此就算是非常遙遠的天體也可以被觀測到,這樣就可以該天體與我們的距離了。

    三,利用哈勃定律的紅移關係。越是遙遠的天體,其光譜中的紅移就越大,這不但說明了宇宙空間的膨脹,也同樣可以計算遙遠天體與我們的距離。

    利用上面的三種常用手段,我們可以獲得不同距離的天體與我們的距離。這樣,我們就可以建立一個以地球為中心座標的宇宙系統,利用數學模型就可以繪製出宇宙的全貌,當然也可以獲得不同星系之間的距離了。

    當然,這種繪製的工程量是相當大的,所以我們一般會選擇一小塊區域做深空觀測,就像是一個探針,可以一直觀測到可觀測宇宙的邊緣。這樣,當我們積累了足夠多的深空區域後,就可以越來越全的繪製出整個可觀測宇宙的圖景了。

  • 3 # 平常人246089341

    可運用測星球距離的辦法,安裝鐳射反射器,只需發一束鐳射,透過鐳射來回所用時間,並根椐標準燭光,亮度,可測出星系的距離。

  • 4 # 西大數53屈

    是把宇宙空間認為是一個三維歐氏空間。以望遠鏡主光軸為光源所在方位座標。再測量出向徑之長短。就確定了一個光源星之球極座標。有了三維座標,任何兩點之距離就透過座標計算出來了。

    在較小的範圍內,光線可看成直線。在銀河系範圍內,誤差都可接受。表現出,銀河系按此座標計算出的兩兩距離,用萬有引力公式,計算引力。基本符合穩定執行之要求。也就是說,暗無質只需不多一點,就把誤差補上了。再遠就不行了。需要增加暗物達到已測得之明物質幾倍之多。這完全可能是座標測錯了。過於大多了。原因就是,光線不是直線,而原來認為是直線,在望遠鏡主光軸上。光線彎了之後,主光軸只是在觀測點與彎光線相切。光源不在主光軸所直線上。定為在主光軸上,實際只是虛象位置。萬有引力公式中,1/d²小了許多,運動狀態就不能穩定運行了。為了滿足實測為穩定運動。就增加質量來加大引力。產生出了暗物。且量還很大。

    應修正減少距離。修正後還不夠穩定,再加暗物質。至少要不了現在需要的那麼多。存在不需暗物質之可能。找不著正確位置座標。就無法去相信暗物質存在!

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