那千万光年的距离,天文学家咋测的?

很多人对天文学家们的工作怀有偏见,认为他们的工作有时候跟猜谜语差不多,今天说某恒星距离我们100万光年,过一久可能又会说,这颗恒星其实距离我们130万光年 。

想想也是,连每秒30万千米的光都要跑几百年,怎么这么容易就被你给测出来了?
对天文学的这种偏见,如果你现在依然存在,那么现在,等你了解到他们测量距离时所使用的精妙办法后,也许你马上就会放下偏见,并有可能对天文感兴趣 。
一个聋哑人
放眼望去,夜空中的星星貌似都是一样的,其实不然,眼见为实这句话有时候是靠不住的,而这主要是因为我们的肉眼还不够强悍 。 天天对着深空观察的天文学家告诉我们,星星们各有各的性格和脾气,有的经常打嗝,有的偶尔搞喷射,有的正犯更年期……反正,它们就是从来没消停过 。 宇宙多姿多彩,奇妙无比,波澜壮阔非我们所能想象 。
过去的人,也许是没有了各种诸如社交网络的诱惑和干扰,似乎要比我们厉害得多,这不,有一个人,刚到21岁就混得了一个头衔——天文学家!而且,人家还是一聋哑人 。
这个聋哑人,就是英国天文学家古德利克,他一出生就听不见任何声音,这便是聋了 。 虽然其嗓子完美无缺,可因为听不见别人说话,所以也就无从教他说话,这便是哑了 。 哑比聋好,因为哑不会演变成聋,但聋却会再次造成哑 。

那千万光年的距离,天文学家咋测的?

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说完古德利克,我们再来介绍一颗星——英仙座β星,中文名叫大陵五 。 大陵五这颗星有一个特点,就是亮度会变,没几天,亮度就变暗了,过不久,又重新变亮 。 古人认为,恒星都应该是恒定不变的,像大陵五这种变来变去的家伙,太可怕了,所以希腊人把大陵五称为”妖魔星”,并在神话故事里,把它当作女妖怪美杜莎的化身,美杜莎女妖怪的头发都是一条一条的小蛇,并且谁看了她都会变成石头 。

传说中的大陵五似乎很可怕,但古德利克不怕,他常常在冬夜静寂的野外独自观察这颗魔星,并在他18岁时提出一个观点,他认为,大陵五之所以会发生亮度变化,这是因为,大陵五与一颗暗星组成了一个双星系统,两颗星绕共同质心运动,当暗星挡住大陵五的光时,大陵五就会变暗,就这么简单 。 现在,我们知道,古德利克是完全正确的,而他早在1782年就做出如此天才的发现,非常了不起 。
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造父变星

古德利克研究这种亮度变化的星上了瘾,随后,他又发现了一种变星,这便是仙王座δ星,中文名“造父一”,他又一次正确地指出,造父一之所以亮度变化,不是因为双星掩食,而是其本身的光度在不断变化 。 后来,人们把这种自身光度不断变化的星统称为造父变星 。 而咱们熟悉的北极星也是一颗造父变星 。
正当古德利克准备对变星作进一步研究,大展宏图之时,病魔夺去了他的生命,享年21岁多 。
话说,造父变星这种星,其明暗变化很有规律,拿造父一来说,它从最暗变到最亮,再从最亮变到最暗,这一个光变周期,耗时5天8小时47分28秒,不用怀疑,之所以精确到秒,是因为光度的变化很容易测出来 。
不同的造父变星有不同的光变周期,而对于那些长周期造父变星(也叫经典造父变星),其光变周期一般在1天至50天内 。
咱们本来说天文学上的测距,现在扯造父变星干嘛呢?因为,造父变星后面隐藏着一个大秘密!正是对这个秘密有所窥探,才造就了哈勃后来的丰功伟绩,这是个什么秘密呢?又是谁第一个发现了它?

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