遥远的恒星与地球的距离是如何测定的?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/16 08:28:39
遥远的恒星与地球的距离是如何测定的?
遥远的恒星与地球的距离是如何测定的?
遥远的恒星与地球的距离是如何测定的?
用三角视差法可以测量出100光年范围以内的恒星.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.
在远的就要通过开普勒第三定律,（A的公转周期）2×（B的轨道半径）3 =（B的公转周期）2×（A的轨道半径）3.公转周期可以通过观察直接求得.然后就求出2个未知数.下一步是由太阳系过渡到恒星距离的测定,由于地球每年绕太阳公转一周,我们在一年之中所看到附近恒星在天上的方向老是略有变迁.图B-1就简略地表示了这种情况.把地球在1月1日的位置和7月1日的位置这两点用一条直线连起来,它的长度是已知的,也就是地球轨道半径的2倍.天文学家只要在这2天观测某星,就能测出图B-1中的CAB角和CBA角.这样,三角形ABC的两角和一边已知,用我们在中学里就已学过的数学可以求出所有未知的角和边,就是说,也能算出地球和该星在1月1日和7月1日两个时刻的距离.不过实际上恒星都是极为遥远,这两段距离之间的细微差别完全可以忽略不计.
还一中重要的方法是：它的依据是,同一个星团中的恒星都在以同样的速率沿着平行的轨道向同一方向运动.虽然从地球上看去它们在天上的位置变化非常缓慢,很不容易测量出来,但天文学家还是发现了许多星团中群星的平行轨道都有会聚到天上某一点的现象,就像地面平行的火车铁轨看起来在远方会聚到一点那样.这种会聚点告诉我们该群恒星飞向何方.有了这项信息,又用多普勒效应得到了这些恒星的视向速度,再测出了它们年复一年相对于遥远背景星的移动角速度,就可以求出它们的距离来.这时的做法也无非就是简易的解三角形计算.许多星团的距离是这样测定的.再把这些星的光度求出来.在研究它们在赫罗图上的分布规律.,以上不能的话 就要通过2条规律一条是其中质量较小的恒星位于主序上,另一条是这些星全都满足主序星所应有的颜色与光度对应关系.这样一来,只要我能测出这个星团中某一颗主序星的颜色,马上就能知道它的光度,把光度和这颗星在天上看起来的视亮度加以对比,略作计算,我就能求出这颗星的,也就是这个星团的距离.
总的来说,天文学家利用三角视差法、分光视差法、星团视差法、统计视差法、造父视差法和力学视差法等,测定恒星与我们的距离.
楼上说的是多普勒效应噢，好像不是这个原理哟！
如果是距离不太远的恒星，可以用三角视差法测量，原理等同于我们的双眼判断某物的距离，是根据两眼看见该物体在背景上位于的不同位置而得知物体的远近。这方法用来测量恒星距离，是以地球轨道的直径为测量基线，如果地球在轨道两端能测得恒星在星空背景上有移动，就能算出距离。 更远的恒星如果不能用视差法测量，假如它是造父变星，也能知道它的距离，因为这类变星最大特点是光变周期与绝对星等有关，因此可以根据视星等和...
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如果是距离不太远的恒星，可以用三角视差法测量，原理等同于我们的双眼判断某物的距离，是根据两眼看见该物体在背景上位于的不同位置而得知物体的远近。这方法用来测量恒星距离，是以地球轨道的直径为测量基线，如果地球在轨道两端能测得恒星在星空背景上有移动，就能算出距离。 更远的恒星如果不能用视差法测量，假如它是造父变星，也能知道它的距离，因为这类变星最大特点是光变周期与绝对星等有关，因此可以根据视星等和绝对星等求出实际距离。 如果某个恒星是某个星团的成员，而且这个星团在运动，我们又能观察到这个星团所有恒星都在向天空中某个点聚集的话，我们就已经知道这个星团的运动方向，然后利用多普勒效应测出里面恒星的视向速度，就可以求出切向速度，再用切向速度除以那个恒星的切向角速度，就可得出距离。 当然，如果知道恒星的星型，是可以从赫罗图查出恒星的绝对星等从而得出距离，只是准确度不太高，还可能受其它因素影响。
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光在传输过程中会产生蓝移和红移。简单说来就是光在传播的时候频率会有变化。我们只要测定遥远的恒星射出的光到达地球时频率的改变量就能测定距离。