这里有很多科学达人,技术宅,问个测定天体距离的问题。光年如何测量的?

  • 胜利11人
    例如100万光年距离,光都要走100万年,特么科学家怎么测量的。用一束光照过去,再返回来都得200万年。我在99年实习的时候一个老工人问我,把我问住了,当年没有好的查阅手段,刚才百度了下,也没怎么发现。。。求达人给予个答案吧
  • 级替四
    我记得这个尺度是靠光谱分析。
  • 黑泽
    百度一下,我也不知道
  • w
    well
    三角视差法

    测量天体之间的距离可不是一件容易的事。 天文学家把需要测量的天体按远近不同分成好几个等级。离我们比较近的天体,它们离我们最远不超过100光年(1光年=9.461012千米),天文学家用三角视差法测量它们的距离。三角视差法是把被测的那个天体置于一个特大三角形的顶点,地球绕太阳公转的轨道直径的两端是这个三角形的另外二个顶点,通过测量地球到那个天体的视角,再用到已知的地球绕太阳公转轨道的直径,依靠三角公式就能推算出那个天体到我们的距离了。稍远一点的天体我们无法用三角视差法测量它和地球之间的距离,因为在地球上再也不能精确地测定他它们的视差了。

    移动星团法

    这时我们要用运动学的方法来测量距离,运动学的方法在天文学中也叫移动星团法,根据它们的运动速度来确定距离。不过在用运动学方法时还必须假定移动星团中所有的恒星是以相等和平行的速度在银河系中移动的。在银河系之外的天体,运动学的方法也不能测定它们与地球之间的距离。

    造父视差法(标准烛光法)

    物理学中有一个关于光度、亮度和距离关系的公式。S∝L0/r2

    测量出天体的光度L0和亮度S,然后利用这个公式就知道天体的距离r。光度和亮度的含义是不一样的,亮度是指我们所看到的发光体有多亮,这是我们在地球上可直接测量的。光度是指发光物体本身的发光本领,关键是设法知道它就能得到距离。天文学家勒维特发现“造父变星”,它们的光变周期与光度之间存在着确定的关系。于是可以通过测量它的光变周期来定出广度,再求出距离。如果银河系外的星系中有颗造父变星,那么我们就可以知道这个星系与我们之间的距离了。那些连其中有没有造父变星都无法观测到的更遥远星系,当然要另外想办法。

    三角视差法和造父视差法是最常用的两种测距方法,前一支的尺度是几百光年,后一支是几百万光年。在中间地带则使用统计方法和间接方法。最大的量天尺是哈勃定律方法,尺度达100亿光年数量级。

    哈勃定律方法

    1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究。当时只有46个河外星系的视向速度可以利用,而其中仅有24个有推算出的距离,哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系。现代精确观测已证实这种线性正比关系

    V = H0×d

    其中v为退行速度,d为星系距离,H0=100h0km.s-1Mpc(h0的值为0<h0<1)为比例常数,称为哈勃常数。这就是著名的哈勃定律。

    利用哈勃定律,可以先测得红移Δν/ν通过多普勒效应Δν/ν=V/C求出V,再求出d。

    哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此,在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀,从任何一个星系来看,一切星系都以它为中心向四面散开,越远的星系间彼此散开的速度越大。
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    搜了一把
  • 水星的爱
    请百度红移
  • l
    leeex
    +1
    宇宙中最广泛存在的就是氢氦之类的轻元素,通过光谱找到对应的元素的光谱图像,然后通过红移看这光谱比实际的在红外方向上偏移了多少计算出来的。
  • e
    extremekara
    近的用视差法;远的有在星系群里找一个各方面“典型”的参照物,然后分析光谱间接推测的办法。
  • b
    beterhans
    你有2只眼睛是不是可以判断一个物体的远近?

    就是这个原理

    判断这个物体是在远离你 还是靠近你 依靠多普勒效应看光片蓝还是片红
  • T
    TG春上春
    光谱分析主要用来测定成分,用来测量距离只用于几十亿年级别的粗略估计。

    相对近的距离,比如银河系内的恒星,差不多几千光年到1万多光年,可以直接观测视差和三角函数。因为地球在一年内在轨道上的位置是已知的,可以在不同的两个日期对待测星体进行观测。这样,地球在轨道上的两个点,还有待测星体的点,构成一个三角形。用三角函数可以求出距离。

    再远的距离,比如河外星系,有几百万光年以上的距离,由于视差太小,无法用三角函数法测量,只能通过测定一些特定星体的亮度来测量距离。如果两颗恒星的绝对亮度相同,那么较远的一颗看起来会较暗,较近的一颗看起来会较亮。如果知道其中一颗的距离,就可以根据亮度差异算出另一颗的距离。但是,大部分恒星的绝对亮度无法直接观测出来。只有一类特殊的造父变星,其亮度有非常稳定的周期性变化,这个周期跟它的绝对亮度成正比。这样,在一个河外星系找到一颗造父变星以后,可以在银河系内找一颗周期相同的、距离已知的造父变星,通过对比就能计算出河外星系的距离。

    更远的距离,比如几十亿年级别,就只能用多普勒红移来估计了。比如,氢的明线光谱有4根,如果这4根线的位置向红色发生了偏移,可以根据偏移量计算出这个星系远离我们的速度。

    [本帖最后由 TG春上春 于 2015-12-1 10:36 编辑]