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  • 1 # 信智哥

    這個其實很簡單的,只要知道目標距離我們有多遠,就可以用距離除以光速,得出來的時間就是這束光是多久以前發出來的了。

    舉個例子,我們知道了太陽與我們之間的平均距離大約是1.5億公里,用1.5億除以30萬,得出來的時間大約是八分鐘左右,因此,我們現在看到的太陽,接受到的太Sunny,實際上是八分鐘以前的太陽。

    同樣我們只要知道任何一個天體與我們之間的距離,就可以知道我們看到的它是多久以前的情況了。而且在宇宙尺度上,我們使用光年作為距離單位,這更直觀了。一百光年遠,那我們看到的就是它一百年以前的真實面目。

    現在問題的關鍵是怎樣測定一個天體與我們之間的距離。主要有以下幾種方法:對於距離很近的天體,如月球等,可以用鐳射照射,透過測量從發出到反射接收的時間,除以二再乘以光速就得出距離了。透過在地球公轉軌道兩端測量某顆星體在天球上的位置移動,可以運用三角定理完成測量,這個適用百光年以內的星體。如果距離更遠,就要採用宇宙中的標準燭光---造父變星了。這是一種廣泛存在的星體組合,一對雙星,其中一顆為白矮星,它始終在吸收伴星的物質,達到一定程度會引發不可控聚變反應。由於這種星體亮度差別很小,因此可以透過測量亮度來測量距離。

    除此之外,由於宇宙膨脹,遙遠的星體紅移效應也很明顯。透過這些測量和計算都可以得出距離,而距離一旦知道問題就迎刃而解了。

  • 2 # 科學船塢

    題目的本意也就是問,怎麼得知這些光線的年齡的?

    如果想要知道宇宙中有的光線的年齡,也就是在宇宙中傳播了多久,那麼就得知道這些光線從哪裡來的,那裡距離地球多遠?

    此外還需要知道這些光線的紅移值,另外也有一些已有的資料,就是咱們已經知道的資料,比如光速C的值,以及哈勃常數的值。

    紅移:本來星體發出的在可見光波段的電磁輻射會由於某種原因導致波長變長,在光譜上的表現就是向紅端移動。

    紅移值可以這麼算,如下圖:

    如果求出來了紅移值,那麼就可以得知距離這個關鍵因素了。另外還有造父變星測距法、分光視差法,這些也都可以得知距離。

    另外哈勃常數的值可以讓我們知道距離我們多遠的星系遠離我們的速度。

    當得知到這些資料的時候,就可以大致知道這些光線是多久之前發出的了。

  • 3 # 看松讀畫軒

    題主的問題,實際上是星系(恆星)的定位問題,涉及判斷被觀測星系(恆星)運動方向及其離我們(地球)的空間距離。因為光在任何慣性系中的傳播速度恆定不變,便可推算出光的傳播時間。

    天文物理學家應用光的多普勒頻移法,即透過分析來自恆星的光,在光譜上看看是否發生了藍移還是紅移,就能正確判斷恆星(光源)的運動方向,和運動速度。

    有了光源的運動方向和速度,接下來必須測量恆星(光源)到地球的空間距離。起初,用單純數學(如秒差距法)的方法測量較近恆星距離(如銀河系內)有很高的精度,但對更遠的河外恆星就無能為力了。

    20世紀初,美國女天文學家赫麗塔·利維,找到了一個探索新工具,即一種光度變化有規可循的恆星,叫做仙王座變星(中國稱之為造父變星)。這種變星的真實光度和光變週期之間的聯絡是固定不變的。正是這種聯絡給哈勃提供了方法,使得測量遙遠太空的任何一個角落到地球的距離成為了可能。大致的方法是,先用原有數學方法測量出鄰近(銀河系內)的造父變星的距離並測出它的光度(天文光度儀),這就得到了一條可用來比較的準繩。根據被測遙遠星系的造父變星光度與已知距離的鄰近造父變星光度相比較,透過二者之間光度的比例關係,就可以進一步求出遙遠造父變星的距離和它所在星系的距離了(具體週期、引數、光度等分析冗長不贅述)。

    當然,還可以透過分析光源光譜中的夫琅和費線的方法,確定被測星系中恆星的成分和某元素特徵譜線的多普勒頻移,可以得到星系的運動方向、速度甚至距離。

    綜上簡述,由於光速不變,根據已測得星系的距離、運動方向和速度,便可詳細推算該光源是多少年前發出的光到達了地球。從今天的觀測資料看,有的河外星系離我們竟然超過了100億光年之遙。

    天文學研究還意識到,河外星系所發出的光在到達地球之前要旅行如此長的時間,今天我們所觀察到的星系乃是他們在遙遠的過去的形象,它們已經走了漫長的演化之路。

  • 4 # 時空通訊
    所以,在宇宙大尺度,一般是用光年來計算距離的,光是幾萬年、幾十萬年,乃至上億年,幾十億年前發出來的,就說明這個星體距離我們有幾萬、幾十萬、上億、幾十億光年的距離。

    確定宇宙星體的距離有多種方法,是許多代天文學家和科學家們經過反覆演算論證得到的方法,這些方法已經能夠非常準確的計算出天體與我們的距離。測算天體距離的方法很多,最常用的有三角視差法、分光視差法、造父周光關係測距法、譜線紅移測距法等等,現代隨著技術裝置條件的提升,又衍生出了星際視差法、力學視差法、星群視差法、統計視差法、自轉視差法、鐳射測距法、雷達測距法等等。

    這些測量方法各有千秋,為了更精準的測量一個天體,往往要綜合使用各種方法,最後得出科學界公認的距離結果。

    如今,科學家已經觀測到最遠的星系距離我們130億光年,這個星系編號為z8_GND_5296。也就是說這個星系的光到達地球已經走了130億年,由於宇宙的膨脹,目前這個星系的位置已經距離地球為300億光年(92億秒差距)。

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