天文学家都是如何测量星体之间的距离的?是猜的吗?
天文学家测量星体之间的距离并不是靠猜的,而是通过天体测量学上的方法进行测量的。对于科学家来说如果两个星体之间的距离是比较近的,那么他们就会通过直接观测的方法进行测量,如果是两星体之间的距离是很远的,那科学家会通过秒差距法或者是三角测量法来进行测量,这两种方法实际上是通过对角度的测量来实现的。
测量天体之间的距离,如果是比较近的天体直接测量法是怎么样的呢?科学家会找到两个天体的相应忠心点,然后通过卫星的在两个天体之间的飞行时间来测算它们的距离,就好比直到了速度和时间,那么就知道了它们的距离。但是这方方法并不是都一个天体之间都是这么用的,当确定了两个天体之后,附近的天体就会通过在特定的角度拍摄下来,以原先的两个天体为参照物,来计算其他天体之间的距离。
在宇宙中采用的三角测量法测量星体之间的距离是普遍用在相距400光年以内的星体的,这种测量方法是一种视觉差距的测定。比如测量地球和其他星体,一般为了让视差的效果更加明显,会采用周期为半年,这也是为了寻找地球在变化位置最大的时候找到三角形的一个边,就可以测算出来它们的距离了。但是如果是其他恒星之间的距离则是根据亮度比较法,通过恒星的视亮度以及真是的亮度以及观测者的距离相关联。
对于两个相距特别远的星体,往往采用的是红移的方法,红移是一种多普勒效应,通过对天体光线的光谱进行检测分析,如果光谱中的一些光线被某中特定的元素吸收了,就可以利用它被吸收后产生的吸收线来测定。
天文学家测量星体距离主要有雷达波法、三角视差法、造父变星发、光谱光度法、1a型超新星法、哈勃定律法等。不是靠猜的。
不是猜的,方法有1.雷达波法:直接向天体发射雷达波,通过雷达被反射的时间确定距离。2.三角视差法:通过地球绕太阳的公转引起的观测天体位置的变化来确定天体的距离。
当然不是猜的了,都是有科学测量依据的,比如说我们通过光的速度以及他反射回来的时间,来推算出行星距离我们有多远。
天文学上怎么测星星之间的距离的?
尽可能详细吧首先来说说视差。视差就是观测者在两个不同位置看到同一天体的方向之差。我们来做个简单的实验:伸出你的右手拇指,交替闭合和睁开双眼,你会发现拇指向对于背景左右移动。这就是视差。在工程上人们常用三角视差法测量距离。如图,如果我们测量出∠α、∠β和两角夹边a(称作基线), 那么这个三角形就可以被完全确定。 天体的测量也可以用三角视差法。它的关键是找到合适的边长a——因为天体的距离通常是很大的——以及精确测量角度。 我们知道,地球绕太阳作周年运动,这恰巧满足了三角视差法的条件:较长的基线和两个不同的观测位置。试想地球在轨道的这一侧和另一侧,观测者可以察觉到恒星方向的变化——也就是恒星对日-地距离的张角θ(如图)。图中所示的是周年视差的定义。通过简单的三角学关系可以得出: r=a/sinθ 由于恒星的周年视差通常小于1°,所以(使用弧度制)sinθ≈θ。如果我们用角秒表示恒星的周年视差的话,那么恒星的距离r=206 265a/θ。通常,天文学家把日-地距离a称作一个天文单位(A.U.)。只要测量出恒星的周年视差,那么它们的距离也就确定了。当然, 周年视差不一定好测。 第谷一辈子也没有观测的恒星的周年视差——那是受当时的观测条件的限制。 天文单位其实是很小的距离,于是天文学家又提出了秒差距(pc)的概念。也就是说,如果恒星的周年视差是1角秒(1/3600秒),那么它就距离我们1秒差距。很显然,1秒差距大约就是206265天文单位。 遗憾的是,我们不可能把周年视差观测的相当精确。现代天文学使用三角视差法大约可以精确的测量几百秒差距内的天体,再远,就只好望洋兴叹了。 星等的关系 星等是表示天体相对亮度的数值。我们直接观测到的星等称为视星等,如果把恒星统一放到10秒差距的地方,这时我们测量到的视星等就叫做绝对星等。视星等(m)和绝对星等(M)有一个简单的关系:5lg r=m-M+5 这就意味着,如果我们能够知道一颗恒星的视星等(m) 和绝对星等(M),那么我们就可以计算出它的距离(r)。不消说,视星等很好测量,那么绝对星等呢?很幸运,通过对恒星光谱的分析我们可以得出该恒星的绝对星等。这样一来,距离就测出来了。通常这被称作分光视差法。 绝对星等是很有用的。天文学家通常有很多方法来确定绝对星等。比如主星序重叠法。如果我们认为所有的主序星都具有相同的性质。那么相同光谱型的恒星就有相同的绝对星等。如果对照太阳附近恒星的赫罗图,我们就可以求出遥远恒星的绝对星等,进而求出距离。 造父变星是一种性质非常奇特的恒星。所谓变星是指光度周期性变化的恒星。造父变星的独特之处就在于它的光变周期和绝对星等有一个特定的关系(称为周光关系)。通过观测光变周期就可以得出造父变星的绝对星等。有了绝对星等,一切也就好说了。 造父变星有两种:经典造父变星和室女座W型造父变星, 它们有不同的周光关系。天琴座的RR型变星也具有特定的周光关系,因此也可以用来测定距离。这种使用变星测距的方法大致可以测量108秒差距的恒星。向红端移动。人们观测到,更加遥远的恒星的光谱都有红移的现象,也就是说,恒星的光谱整个向红端移动。造成这种现象的原因是:遥远的恒星正在快速的离开我们。根据多普勒效应可以知道,离我们而去的物体发出的光的频率会变低。 1929年,哈勃(Hubble,E.P.)提出了著名的哈勃定律,即河外星系的视向退行速度和距离成正比:v=HD。这样,通过红移量我们可以知道星体的推行速度,如果哈勃常数H确定,那么距离也就确定了(事实上,哈勃太空望远镜的一项主要任务就是确定哈勃常数H)。 这样,我们就可以测量到这个可观测宇宙的边缘了。 回到地球 不过还是有一个问题,这种天文学的测量如同一级一级的金字塔,那么金字塔的地基——天文单位到底是多少呢?如果测量不出天文单位,其他的测量就都成了空中楼阁。 天文单位的确是天文测量的基石。20世纪60年代以前,天文单位也是用三角测量法测出的,在这之后,科学家使用雷达测量日-地距离。雷达回波可以很准确的告诉我们太阳里我们有多远,这样一来,天文学家就可以大胆的测量遥远的星辰了。
求采纳
有三种专门测量天体距离的单位——光年、天文单位、秒差距
科学家如何测量星系之间的距离?
当你想知道一个房间的大小时,你用一个卷尺来计算它的尺寸。
但是你不能用卷尺来覆盖空间中不可思议的巨大距离。
直到现在,天文学家还没有一个同样精确的方法来精确测量宇宙中一些最古老的天体的距离——这是我们星系外的古老的恒星群,它们被称为球状星团。
通过将恒星的亮度和颜色与理论模型和对当地恒星的观测相比较,我们可以估算出银河系球状星团的距离。
但这些估计的准确性各不相同,不确定性在10%到20%之间徘徊。
通过使用哈勃望远镜,天文学家们可以使用同样的三角测量方法来精确测量到ngc6397的距离,这是地球上最近的球状星团之一。
唯一的区别是,在哈勃的照相机中测量的角度是由地球测量师的标准无穷小。
新的测量方法将星团的距离设定在7800光年之外,误差仅为3%,并为宇宙的年龄提供了独立的估计。
哈勃天文学家计算出NGC 6397的年龄为134亿年,在大爆炸之后不久就形成了。
新的测量方法还将帮助天文学家改进恒星演化的模型。
文章标题: 天文学家是如何测量星体之间的距离的
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