天文学家是如何知道星星离地球的距离的很多星星离地球都用光年来表示,请问天文学家是如何知道星星离地球的距离多远的,光都要走几年时间的距离,天文学如何知道

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 00:41:41

天文学家是如何知道星星离地球的距离的很多星星离地球都用光年来表示,请问天文学家是如何知道星星离地球的距离多远的,光都要走几年时间的距离,天文学如何知道
天文学家是如何知道星星离地球的距离的
很多星星离地球都用光年来表示,请问天文学家是如何知道星星离地球的距离多远的,光都要走几年时间的距离,天文学如何知道

天文学家是如何知道星星离地球的距离的很多星星离地球都用光年来表示,请问天文学家是如何知道星星离地球的距离多远的,光都要走几年时间的距离,天文学如何知道
红移 多普勒
http://www.oursci.org/magazine/200107/010716.htm

人们常常用“天文数字”来形容数字的巨大,事实也确实如此:
日-地距离是149 597 870千米,仙女座星系距离我们236万光年,整
个宇宙的尺度大约是15 000 000 000光年(大约合9 460 800 000 000 000米).
这些硕大无朋的数字是什么得出的?天文学家用的是什么尺子?
从窗口望去我可以判断大街上的行人距离我多远,这依靠的是周
围的参照物和生活常识,要测量旗杆的高度可以把它放倒然后用尺子
量.然而对于天文学家来说,这些方法全都是遥不可及——的确是遥
不可及,天文学家的工作就是研究那些遥不可及的天体.那么,天文
学家是如何测量距离的呢?
从地球出发
首先来说说视差.什么是视差呢?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

用光,慢慢等

万有引力,我估计的,最近学的就说了

这个是不准确的说法,星星离我们几万光年,我们就是算出来也是几万年前的,谁知道他现在在哪里。

如果距离不是很远而且要求不是很精确的情况下,几何学就能解释,否则就要射电望远镜修正。

现在用的是激光,比较准确。

是红移。。。
三楼正确

是根据谱线红移的快慢来决定的,谱线红移的速度与星星与我们的距离成正比。

对,通过红移,或通过速度判断

射电天文望远镜。。

天文学家是如何知道星星离地球的距离的很多星星离地球都用光年来表示,请问天文学家是如何知道星星离地球的距离多远的,光都要走几年时间的距离,天文学如何知道 请问天文学家如何测量星体与地球的距离和年龄?银河系中心又是如何观测到? 光年是如何计算的?光年是光跑一年的距离,那天文学家如何知道呢?他们又如何测量几亿光年外的物体到地球的距离呢?问题是天文学家如何知道光跑了一年啊?总不可能等上一年吧. 科学家是怎么知道星星的大小,温度,离地球的距离 你知道天上的星星是由哪4位天文学家的名字命名的吗? 离地球最近的星星是哪一个?距离太阳最近的星星是哪一个?月亮距离哪个星星最近? 天文学家是如何进行天文研究的? 天文学家是怎样知道一个天体距离我们有几万甚至几十万光年的距离的? 天文学家为什么不喜欢闪烁的星星? 距离地球几百亿光年的星球,是如何知道这个距离的?s=vt? 星星距离地球多远 从地球看到的星星 与星星直接距离远吗 天文学家记量宇宙的距离的单位是? 天文学家 是如何测定 恒星 行星离地球的距离 例如太阳 那么银河系中的其他恒星呢 那么其它星系中的恒星呢月球的距离可以比较精确的测出,我们只需发一束激光 看用多少时间返回到地球 东汉天文学家张衡对地球是怎样猜想的 同一星座中的各星星离地球的距离是相等的, 在地球上看天上的星星为什么会闪?我想知道是什么原因,星星会闪啊?是因为距离的原因吗?哪位哥哥姐姐可以回答啊? 怎样计算地球与其他行星的距离?不知道地球与行星的距离是如何计算的 距离地球最近的星星是多少光年?