天文学用什么公式计算天体年龀,亮度和距离?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/25 20:41:44
天文学用什么公式计算天体年龀,亮度和距离?
天文学用什么公式计算天体年龀,亮度和距离?
天文学用什么公式计算天体年龀,亮度和距离?
天体的年龄至今为止没有比较准确的直接测量方法.
以恒星为例,如果单独指着一颗恒星问他的年龄,没人能说上来.
因为恒星的生命周期中,90%时间处于主序星阶段,这一阶段很长,但是从外界基本上看不出区别.所以单独对于一颗普通恒星进行年龄估测,误差是很大的.
不过相反的,像红超巨星一把都是濒临死亡的恒星,这类不处于主星序上的天体,我么可以根据其大小,光度等大致计算它的年龄.
还有如果是处于星团星云当中,我么可以根据制作星团内恒星的赫罗图大致估计星团的年龄,再以此猜测恒星的年龄.
近来有利用星震现象测量恒星年龄的.它是通过观测星震现象分析恒星的化学成分,脉冲频率,质量等参数,进而计算恒星年龄.
总之,天文学是一门建立在观测的基础上的学科,和一般科学不太一样的一点在于很多事情无法主动去改变,只能通过观察收集信息.在此基础上,天体年龄的测量不是那么精确也就情有可原了.
测距离的技术相对比较成熟
比如三角视差法.相隔半年对同一天体进行观测,因为相对位置的不同,就会发现两次测量之间存在一个小角度.这就相当于一个以地球公转半径为底边,天体到地球的距离为腰的等腰三角形,可以利用三角函数直接算出距离.特别一提：如果这个三角形顶角角度为2角秒,那么这个天体离地球的距离就叫一个秒差距,大约是3.26光年.
这种测量法可信度高,但是限于仪器的精密度,测量范围有限,一般不超过1,000,000光年.
第二种是利用造父变星测距.造父变星号称“量天尺”,其稳定的周光关系,十分适合用于距离的测定.目前发现最远的造父变星在7700万秒差距之外.
详见下述链接：
还有利用超新星测距的方法.
平均每年可以观测到数十颗外星系的超新星.大部份的超新星（I 型与II 型） 的最大亮度多很相近,天文学家常假设它们一样,并以它们做为大距离的指标.
以造父变星校准超新星的距离,以找出I 型与II 型星分别的平均最大亮度.由超新星的光度曲线,可以决定它的归类.对新发现的超新星,把最大视亮度（mv） 与理论最大绝对亮度（Mv） 带入距离模数公式,即可找出超新星的距离.
II 型超新星受外层物质的干扰,平均亮度的不确定性较高,I 型超新星较适合做为距离指标.
测距适用范围大约可达10亿秒差距.
另外还有球状星团亮度函数、行星状星云亮度函数、表面亮度起伏法、 D-σ关系
等方法,维基百科中有比较详细的介绍,楼主可以参看.
宇宙距离尺度 - 维基百科,自由的百科全书 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E8%B7%9D%E7%A6%BB%E5%B0%BA%E5%BA%A6#D-.CF.83.E9.97.9C.E4.BF.82
至于亮度,只是一个直接测量的数据而已,光度则可以结合距离等参数推算出来.
距离常用:三角视差法，谱线红移。1:一月和七月进行观测，这个星体在此时运动多少，也就是说1”等于一个“秒差距”红移的方法要求设备，所以不大信得通