你有沒有試過把手指豎在眼前,先閉左眼再閉右眼?會發(fā)現(xiàn)手指好像在背景前挪了個位置,其實天文學(xué)家測幾百光年外星星的距離,靠的就是這個咱們小時候都玩過的小把戲,只不過把尺度放大到了整個太陽系。
這個方法叫三角視差法,核心邏輯特別簡單。地球繞著太陽轉(zhuǎn),半年前咱們在公轉(zhuǎn)軌道的這一頭,半年后跑到另一頭,這兩點之間的距離差不多3億公里,相當(dāng)于給宇宙裝了一雙超級大眼睛,兩只眼睛的間距就是這么遠。天文學(xué)家就靠這雙眼睛,分別在1月和7月看同一顆恒星,記錄它相對于遠處背景星的偏移角度,這個角度就是視差角。
這個角度它小到離譜,通常還不到1角秒,也就是把1度分成3600份,其中一份的大小。這么說吧,相當(dāng)于從北京看上海的一粒芝麻,測算它偏移了多少角度,難度可想而知。但只要測出這個角度,算距離就像套公式買菜一樣簡單:恒星距離(單位是秒差距,1秒差距≈3.26光年)等于1除以視差角(單位是角秒)。比如測到0.1角秒的視差,那星星就離咱們10秒差距,差不多32.6光年遠。
以前地面望遠鏡受大氣抖動影響,很難抓準(zhǔn)這么小的角度?,F(xiàn)在有了太空里的幫手,比如歐空局的蓋亞衛(wèi)星,精度直接飆到微角秒級別,相當(dāng)于從月球上看地球上一根頭發(fā)絲的寬度!它已經(jīng)給超過10億顆恒星測了位置和距離,相當(dāng)于給銀河系做了一本詳細的星星通訊錄,連近到4.24光年的比鄰星,測算誤差都只有0.1%,比咱們買水果稱重量的精度還高。就算是幾百光年外的星星,誤差也通常不到10%,足夠畫清楚銀河系附近的地圖。
不過這方法也有軟肋,有的星星太遠了,視差角就小到測不出來。比如500光年外的星星,視差角才0.006角秒,比手機屏幕上的像素點還小,再厲害的儀器也難抓準(zhǔn)。而且星際里的塵埃會擋光,儀器本身也有微小噪聲,都可能影響結(jié)果,得靠多波段觀測和數(shù)據(jù)校正才能減少誤差。一旦超過1000光年,三角視差法就退休了,這時候就得換別的方法,比如找造父變星,這種星星會規(guī)律地變亮變暗,亮度變化和實際亮度有關(guān),相當(dāng)于自帶亮度標(biāo)尺,能幫著算更遠的距離。
其實說到底,三角視差法就是天文學(xué)家的近距測量尺。有了它,咱們才能給銀河系里的星星排好座位,知道哪些離得近、哪些離得遠?,F(xiàn)在有了更先進的太空望遠鏡,這把尺子越來越準(zhǔn),能測的范圍也越來越大,為畫銀河系三維地圖打下了基礎(chǔ)。至于幾百萬光年外的星系,就靠其他方法接力,一步步把宇宙的距離尺度撐得更大,原來測星星距離,也像搭積木一樣,一步一步來,就能慢慢摸清宇宙的大小。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.