gu903();“五号你知道吗”
楚云看着五号说道。
“我知道,你们要听吗”
五号刚好手势好行李,看着他们问道。
“距离集合的时间还有一个小时,不要紧。”
楚云看着手表说道。
“说吧。”
四号看着五号说道。
“你们要知道,测量宇宙大小的第一步是利用三角法,即大地测绘员所用的同一方法,不过天文学家通常称之为三角视差法。”
五号说道。
“不明白,能举例说明吗”
四号问道。
“你们可以拿一支铅笔,伸长手臂,轮流闭上一只跟睛,你就能明白这个方法的工作原理。
先用一只眼睛然后用另一只眼睛看,铅笔好像在背景上移动,对不对”
五号看着他们问道。
“没错。”
楚云用自己的手实验道。
“为什么”
四号问道。
“这是因为你们的两只眼睛是从一根很短的基线两端,以稍许不同的角度看铅笔的原因,也是因为这样,你们从两只眼睛获得了立体三维景象。
也因为这样,你们才得以判断距离。”
五号说道。
“举个例子说明一下。”
四号问道。
“你们看,如果天文学家从相距很远的两个天文台同时观测月球,由于视差的缘故,从两个天文台看到月球在遥远恒星背景上的位置是不同的。
知道了天文台之间的距离,也就是基线,测出视差大小,天文学家就能计算出到月球的距离。
同样的方法可以用于比较近的行星。”
五号说道。
“我喜欢火星,说一下火星测量距离的历史吧。”
吴刚突然问道。
“可以,你们要知道火星距离的第一次相当精确的测量是1671年进行的。
当时一组fg天文学家从法属圭亚那的卡宴观测这颗行星的位置,另一组在b同时观测。
圭亚那观测组回到fg后,将他们的结果与b组的进行比较,而计算出了火星的距离。
将这种视差测量与行星运动的开普勒定律结合起来,天文学家得以计算地球和其他行星到太阳的距离。
这提供了一根新的基线。”
五号淡定地说道。
“那到太阳的距离呢”
吴刚问道。
“你们要知道,地球到太阳的平均距离是1496亿公里,所以地球轨道的直径大约是3亿公里。
地球在它的轨道上绕太阳走一圈需要一年,所以相隔6个月在地球上同一天文台的观测就是从跨越地球轨道直径的3亿公里长的基线两端进行的。
少数恒星离太阳足够近,用这个方法可以测出它们的视差,结果表明它们的视差极小,还不到1角秒。
这个方法导致使用一个新的距离单位,叫做秒差距。”
五号看着他们说道。
“什么是秒差距”
楚云问道。
“你们要知道,一颗恒星如果距离正好是1秒差距,它对地球轨道的3亿公里基线应该显示2角秒的位移。
也就是说,如果我们能在太阳和地球上,即在15亿公里或1天文单位长的基线两端同时测量,恒星应该显示1角秒的位移。
1秒差距约等于326光年,或者刚刚不到地球和太阳之间距离的206265倍。
没有任何一颗恒星离我们近到能使它的视差大到哪怕只有1角秒,这就是为什么一直要等到1830年代才成功地测出首批恒星的视差。”
五号说道。
“为什么”
楚云问道。
“你们要知道,首批恒星视差测量是天文学家了解宇宙大小的第一个真正向导。”
五号说道。
“然后呢”
楚云问道。
“”
第六百三十三章恒星
“他们得出恒星天鹅座61的视差是029角秒,对应距离34c。
天琴座的视差是012角秒,对应距离83c。
现在已知离太阳系最近的恒星半人马座的视差是076角秒,对应距离13c,只有43光年。
这个最近的恒星系统到太阳的距离比太阳系中最远的行星冥王星要远7000倍。”
五号说道。
“在后面的历史呢”
吴刚问道。
“到20世纪初的时候,他们只测量了60颗恒星的视差,但照相术推进了视差测量的应用,采用电荷耦合器件使它得到进一步改进。
1989年发射的伊巴谷卫星以0002角秒的精度测量了多于100000颗恒星的位置。
但是,即使这样的精度也只能将视差测量范围伸展到几百秒差距。
这已经是直接测量天体距离的极限了。”
五号说道。
“为什么是极限”
四号问道。
“你们应该知道,所有超出这一视差极限的其他测量都有赖于间接方法和一系列推理,从此引发了有关宇宙距离尺度精度的意义深远的争论。”
五号特别看着楚云问道。
“是不是,有三个方法对扩大我们银河系内的距离测量范围特别有用”
楚云反问道。
“是的,第一个方法涉及恒星颜色测量和星光的光谱学分析。
恒星可分为相似的群体,据此可以认为具有类似颜色和光谱特征的恒星应该有大致相同的绝对星等。
所以,如果一颗特定类型的恒星离我们近到能用三角视差法测定其距离,那么与它相似的恒星的距离,就可以通过把它们的视星等同距离已知恒星的视星等进行比较,而估计出来。
另外两个方法与恒星横过天空的运动方式有关。”
五号看着他们说道。
“然后呢”
四号问道。
“你们要知道,恒星接近或远离我们运动的速率可利用引起星光红移或蓝移的多普勒效应加以测量,恒星横过视线的运动速度能够直接测定,如果它足够近而且运动足够快的话,两个速度相加就可以得出它在空间的真正速度。
利用这些观测的方法之一适用于在空间一起运动而且离太阳不太远的星团。”
五号解释道。
“为什么可以”
四号问道。
“你们要知道,一群朝同一方向运动的恒星实际上是沿着像火车铁轨的平行线移动,正如铁轨似乎在远处会合到一点,在很多年内测得的星团中恒星的运动看起来也将会合到天空的某一点。
这样,天文学家就能知道恒星朝什么方向运动。
知道了恒星运动有多快,又知道
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