宇宙间动辄十亿光年的浩瀚距离是如何测量的?基本原理就在你身边为何你视而不见?

光是我们所知道的传播速度最快的物质,正因为光如此快的传播速度,我们就用光走过的时间来描述那些十分遥远的距离。光一年时间里传播的距离大约是5.88万亿英里(约9.46万亿千米),我们称这个距离为一光年。

如此大的数字难以想象,现在就举例说明一光年的距离究竟有多远!

阿波罗宇航员用了四天登上了月球,而光从月球到达地球只需要1秒钟。比邻星,距离太阳最近的恒星,距离地球大约4.24光年。我们所在的银河系的直径大约二十万光年(中国郭守敬望远镜已经观测银河系直径扩大一倍)。距离我们最近的星系,仙女座星系,距离我们250万光年!我们根本无法想象宇宙到底有多大!

但是,如此浩瀚的宇宙,我们是如何知道恒星和星系的距离的呢?

每当我们抬头望向天空,其实我们所见的只是一个二维平面图。当你伸手指向某一颗星星时,你无法得知这颗星星距离你到底有多远。那么天文学家是如何测量浩瀚的星际距离呢?

对于距离我们比较近的星体,只需要用三角视差来估算距离,这个理论很简单,只需要做一个小实验就可以说明。

伸出你的大拇指,然后闭上你的左眼,接着睁开你的左眼闭上你的右眼,你会发现你的大拇指好像移动了,但是相对遥远的背景里的物体却没有动!

这个理论同样适用于我们看恒星的时候。但是恒星离我们的距离相比于我们胳膊的长度不知道长了多少倍,而相对于来说,地球也不是很大的天体,所以你是你在赤道两边用不同的望远镜观测同一颗星体,你也很难看到那颗星体位置的移动!

为了解决这个问题,我们可以改为观察六个月内星体位置的移动,因为这个时间刚好是地球绕太阳轨道旋转半周的时间,我们在夏天观测恒星的相对位置,等到了冬天再观测时,就像我们在用另外一只眼睛看星体,而夏天和冬天的观测点之间的距离足够远(地球轨道直径),这时候距离我们近的恒星似乎移动了位置,但是遥远距离的恒星和星系仍会保持不动(因为即使地球轨道半径相对于十分遥远的恒星也微不足道)!

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