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除了那些與地球較近的恆星之外,測量地球與恆星之間的距離只是單純的具有教學意義。我們是否曾考慮過將天文觀測站放置在冥王星或類似的星星上,以此來確定半徑較大的恆星視差?有多少顆恆星可以被測量出距離,並且這種距離還可以擁有合理範圍內的確定性?距離測量的極限在哪裡?我們是否已經通過三角視差驗證了任何造父變星的距離?儘管我已經多次詢問後一個問題,但我還沒有收到我認為是確定的答案。

沒錯,測量這樣的距離在天文學上是具備很大難度的。通常情況下,如果我們發現到達一個遙遠恆星的距離在兩倍以內,我們就會很開心。儘管“旅行者”號飛船正從太陽系之外往回傳視差資料,依巴谷衛星也是專門為尋找精確視差而設計的,但目前我們還沒有在冥王星或其他遠距離恆星上設立觀察站的計劃。

在依巴谷衛星升空之前,依靠地面的望遠鏡,只有大約50顆恆星的距離測量精度在1%以內。他們的距離約為10光年。1000顆距離在50光年內的恆星,關於他們的距離測量精度在10%以內。在依巴谷之前,我們無法使用視差法直接確定造父變星的距離,而是需要使用星團的整體運動來獲得它們的距離。這種方法被稱為“聚類分析法”。

在依巴谷衛星的幫助下,我們現在能夠知道地球與少數造父變星之間的距離。依巴谷衛星能夠以1%的精度,測量距離地球30光年內400顆恆星的視差,並以10%的精度測量300光年內28,000顆星星的視差。在這其中約有7或者8顆造父變星,北極星也包括在其中。

圖解:地球北極的歲差圈

能夠詳細說明一下依巴谷衛星是如何運作的呢?他是否像行星一樣繞著太陽轉,只是他與太陽之間的距離比地球和太陽之間的距離更遠呢?

依巴谷在大致與地球同步的軌道上繞地球運轉。衛星上配備了高精度的儀器,通過這些儀器的測量可以得到高精確度的視差測量值。

依巴谷通過兩個距離為58度的望遠鏡來觀察恆星,來自兩個望遠鏡中的光線再彙集到一個帶有細網格的探測器上。隨著衛星的旋轉,不同的恆星就會穿過每個望遠鏡的視場,並且在穿過網格的時候閃爍。這些觀察可以讓我們得到極其精確的恆星相對位置。在所有的相對位置確定之後,我們就能夠完整而準確的得到天空中所有恆星位置的星表。

依巴谷星表至少列出了118,000顆天體測量學上精確度在千分之一弧秒恆星。這是一個25美分大小的硬幣在5000公里外的距離上觀測的大小,相當於將硬幣放在紐約,然後從舊金山來觀察。同時也就是你能看到的,站在一米外的人身上的毛髮在一秒鐘內生長的長度。第谷測量了超過百萬顆恆星,而其精度在0.01弧秒。

2013年12月,發射了一種名為GAIA的新型太空望遠鏡,其任務目標是製作星系的3D地圖。 與Hipparcos相比,該望遠鏡將能夠更精確地測量恆星距離,並且能夠測量更遠的恆星。 雖然尚未分析和釋出此任務的資料,但您可以在此處閱讀有關任務以及望遠鏡工作原理的所有資訊。

相關知識延伸閱讀

依巴谷星表和第谷星表(Tycho-1)是歐洲空間局的依巴谷衛星成果的主要產物。這顆衛星在1989年11月至1993的3月的四年任務中,傳回了許多高精度的科學資料。

依巴谷星表至少列出了118,000顆天體測量學上精確度在千分之一弧秒恆星,而第谷星表 列出的則略微超過1,050,000顆恆星。

這份星表包含很大數量的高精密度天體位置和測光資料。另外伴生的附錄是變星、雙星和聚星的特性資料,和太陽系的天文測量和測光資料。主要的部分提供了可以印製和以機器閱讀的版本。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. astro- Villa&Sunny和鹽

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