人类是如何测量宇宙中的距离?用尺子量就像天方夜谭( 二 )




但有个问题系外天体一般都很远 , 如果只是在地球上两个点 , 其实不太行 , 因为地球上任意两个点的距离最大 , 也就是地球的直径 , 就好比刚才你的食指放在你面前还行 , 时差会比较明显 , 如果放太远就不太明显了 , 这和观测以光年为单位的系外天体一样 , 从地球的两头是看不出来有多大的位置变化 , 怎么办呢?
太阳到地球的距离 , 天文学家要用这个距离作参考 。 地球绕太阳转一圈是12个月 , 也就是地球从一个点出发 , 绕太阳转一圈再回到这个点就是12个月 , 那地球轨道最远的距离就是地球绕太阳转六个月 , 达到两个日地距离 , 也就是两个天文单位不就能变成一条参考线了 。 但是对比光年来说 , 两个天文单位还不算太长 , 这个方法最多也就只能测量几千光年之外的天体 , 再远点儿就搞不定 , 因为是差太小的话 , 人类仪器的精度是达不到的 。



超过几千光年的距离就只能换方法 , 下面这个方法叫做标准烛光法 。 这个方法是什么意思呢?打个比方 , 通过仪器你可以测量出你面前这个灯泡的亮度 , 那找个人把这个灯泡从你面前拿走 , 这个灯泡的亮度在你看来就会随着距离的变长越来越暗 , 那通过比较原本灯泡的亮度和现在灯泡的亮度 , 就能计算出这个灯泡距离你有多远呐 。



到实际的天文观测中 , 前面那个灯泡就可以换成一种特殊的天体 , 造父变星这种恒星内部不是很稳定 , 它会膨胀和收缩 , 这个过程中亮度也会跟着变化 , 那通过造父变星的膨胀和收缩周期 , 就可以计算出造父变星的原有亮度 , 再和现在的亮度所对比 , 就能知道这颗造物变星离我们有多远 , 但是造物变星测距最多也就只能看到距离我们四千万光年的恒星 , 再远点儿就看不清了 。
宇宙中有一种天文现象叫做超新星爆发 , 超新星爆发时所产生的亮度 , 足以直接照亮整个星系 , 所以找到一种比较常规的超新星爆发 。 也是可以当作标准烛光用的 。 天文学家只需要通过超新星爆发后 , 亮度的衰减速率就能大体估算出 , 这颗超新星距离我们有多远 。

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