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遥远的恒星与地球的距离是如何测定的?

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/10 19:21:19
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.