在宇宙中拥有着无数的天体,这些天体距离地球动辄上百万光年乃至上亿光年,那么我们便产生了一个疑问,那就是天文学家到底是如何测量出天体之间距离的呢?
测量天体距离的原理其实很简单,在太阳系内可以通过雷达测量法,也就是对金星、火星等行星发射无线电脉冲,然后接受反射的回波,从而计算出它们之间的距离。而测量太阳系外的恒星时,就要通过三角视差法来进行测量。
三角视差法是利用地球的公转轨道作为基线,分别在两个不同位置进行观测,这样两条视线与两个点之间的连线可以形成一个三角形,然后再用三角函数来推算出恒星的距离。不过三角视差法的适用范围仅在公里以内,超出这个距离,将会产生误差。所以在更遥远的距离则会通过造父变星。
由于大质量恒星演化到晚期时,会呈现出不稳定的脉动现象,它的光变周期和光度成正比,想要测量遥远的星系,只需要找到造父变星即可根据周光关系来确定天体的距离,因此造父变星也被称为量天尺。
在造父变星之上还有一种测量法,那就是哈勃红移法。在上世纪著名天文学家埃德温哈勃便发现星系都在互相远离,且退行的速度与距离成正比。那么根据哈勃定律,我们只需要分析遥远星系的红移数据,测出红移值,就能计算出星系的相隔距离。