科學家怎樣知道恆星離地球有多遠,科學家是怎麼判斷恆星和地球之間的距離

2022-05-14 22:33:56 字數 5036 閱讀 3144

1樓:匿名使用者

方法有很多種,如果是銀河系內的恆星,因為距離近,可以用三角視差法,如果系外的話,可以用恆星紅移,或者有造父變星最好,可以用它的光變週期

2樓:匿名使用者

測距離有很多方法,恆星的話三角視差就行了,太陽系內的用雷達也可

科學家是怎麼判斷恆星和地球之間的距離

3樓:斜陽紫煙

數學中有三角測量法。如果你學過數學就該知道。

科學家是怎麼判斷恆星和地球之間的距離的?一億光年是一億年前

4樓:受萱滑嫣

光線在空間中傳播也需要時間,一般不超過100光年。再遠,利用周光關係,我們就可以確定這個星團或星系與我們的距離了。所以,視差就小到測不到了。

二,我們要在1億年以後才能知道、紅移法。當然,這個就更粗略了。

1億光年遠的天體。如果在比較近和距離上找出一顆造父變星,用視差法確定了它的距離,那麼在某個星團或星系中,找到這樣一顆造父變星。這個天體現在是什麼樣子、造父變星法。

有一種變星叫「造父變星」,是一種脈動變星,就是定期膨脹。但距離越遠,而且它的光變週期與光度之間存在對應關係,測量隔半年時間。這種方法只能測定與星系的距離。

就是美國的哈勃弄出來的那個「哈勃定律」,光譜紅移的程度,乘以一個係數,與已知恆星的成分、演化程度、光度相比較,我們看到的光就是那個天體1億年以前發出來的,可以大致推斷恆星的距離,就是這個星系與我們的距離了。

四。我們現在看到的太陽光,還是太陽8分多鐘前發出來的呢,確定恆星的距離,我們所要求的精確度也越低。

一、三角測量法。也叫視差法。就是在遙遠星空背景下,用解三角方程的方法、收縮,在膨脹、收縮過程中,它的光度會發生週期性變化有幾種方法測量與恆星的距離。

測量的距離越遠,測量的精確度越低。這種方法只能測量與我們比較近的恆星,某顆恆星在星空背景下,與其他恆星之間微小的距離變化,我們把造父變星叫做「量天尺」。

三、光譜法。從恆星的光譜中,一是可以得知恆星的成分,二是可以大致推斷恆星的演化程度。測量某顆恆星的光譜型

為啥科學家們知道恆星之間的距離?他們是怎麼測量的?

5樓:亞妹的心聲

在我們討論恆星間的距離時,我們經常會聽說大到令人難以置信的數字。但話雖這麼說,我們是怎麼知道一顆恆星離我們到底有多遠的呢?目前有很多方法來計算恆星與地球之間的距離,但最主要的方法有三種。

通過簡單的數學和邏輯推理,天文學家為我們描繪了一幅更為生動的宇宙圖景。現在坐下來,喝杯茶,給你的大腦來場數學頭腦風暴。

視差法你是否注意到,當你在一輛正在行駛的車輛中向車窗外看時,離你較近的物體會飛馳而過,但相比之下,離你較遠的物體似乎移動得很慢。這就叫做視差效應。同樣地,當地球圍繞太陽旋轉時,離地球較近的恆星的位置會穩定地從一個位置移動到另一個位置,而離地球較遠的恆星似乎就沒怎麼動過。

利用這一原理,天文學家可以十分精確地計算出附近恆星到地球間的距離。

首先,一位天文學家記錄下一顆恆星在夜空中的位置。六個月之後,它的位置會被再次測量。注意,六個月之後,地球已經在太陽的另外一邊。

由於視差效應,恆星在夜空中的位置會發生變化。比較兩次的測量結果之後可以計算出視差角。

視差角與到恆星的距離有很明顯的關係。這個關係可以用簡單的三角學建立為:

d=1/p

【這個等式背後的數學原理相當簡單。為了計算與恆星之間的距離,我們從太陽的位置到那顆恆星做一條垂線。已知地球到太陽之間的距離和視差角。

利用三角學,我們可以得到 tana= 相反邊 / 相鄰邊,其中a是視差角,相反邊是地球與太陽間的距離,而相鄰邊是太陽與恆星之間的距離。所以,p=1/d,d=1/p.】

地球與太陽之間的距離視為1au(天文單位)。恆星的位移如此之小,以至於視差角用角秒為單位來測量,即角分的六十分之一。視差角為1角秒時對應地球與恆星間的距離記為1秒差距。

(d=1 秒差距=1 天文單位/1 角秒)。與人們的普遍看法相反,距離單位中並不經常使用光年。實際上,天文學家更偏向於用秒差距做單位。

1秒差距大致為3光年。

距離我們太陽系最近的恆星是半人馬座阿爾法星,在四光年之外。這意味著地球1秒差距的距離以內只有太陽一顆恆星。因此,我們可以得出一個結論:

如果你要計算與任何恆星之間的距離,視差角一定小於1角秒。

如果你在學校糾結過幾何的話,你一定知道嘗試計算非常小的角時結果會不精確,很令人沮喪。這種計算也一樣。恆星的距離越遠,測量它半年的位置變化越困難。

因此,視差法只能在距離100秒差距範圍內的恆星上使用。但是,大多數恆星都在這個範圍之外。即使是我們銀河系以內的許多恆星,也在比1000秒差距還要遠的地方。

所以,我們該怎麼測量到它們的距離呢?

顏色/星等關係

當你仰望天空時,有些星星顯得比其他的亮很多。古希臘天文學家希帕克斯注意到了這點,在公元前150年,力求以恆星的亮度來對它們分等。這種根據感知亮度對恆星的分等被稱為視星等。

如今,為適應我們手頭大量的天文資料,我們對希帕克斯的尺度進行了調整,創造了一個更加複雜的尺度。在這個尺度上,恆星的亮度越低,其視星等越大。哈勃望遠鏡觀測到的一些恆星視星等可以高達30,而太陽的視星等為-26.

8。然而,視星等可能十分具有欺騙性。如果一顆恆星非常亮,但距離我們非常遠,那麼它在我們看來會顯得很暗。但一顆暗淡的恆星如果離地球很近的話,它的感知亮度就會非常亮。

一顆恆星的實際亮度被稱為光度。光度是恆星每秒鐘產生的總能量。恆星的不同光度不是以視星等來衡量的,而是以絕對星等來衡量的。

但是請等一下!如果我們試著對兩個星等進行比較,我們可以估計恆星離我們有多遠。想象一輛車正朝你駛來。

如果你知道汽車前燈的實際亮度,那你可以輕易地根據車燈地亮度來推測汽車與你的距離。

多年來,從數學上推匯出視星等和絕對星等之間的關係為:

m=m-5(log^d_-1),其中d_是以秒差距為單位測量的距離。

唷。所以現在我們有了兩種星等,就有了計算恆星距離的完美方法,每個人都過上了幸福的生活,對嗎?

不,等一下。我們仍然沒有確定恆星絕對星等的完美方法。

很顯然,不像車頭燈,我們不能去恆星旁邊來確定它的光度。那麼我們該怎麼做呢?一種方法是分析恆星的顏色。恆星可以是白色,藍色,紅色甚至是黃色。

但難道不是所有的恆星看起來都是白色嗎?我們怎麼會知道哪些是藍色、哪些是紅色呢?天文學家透過濾光片觀察恆星來確定它們的顏色。

如果一顆恆星透過藍色濾光片觀察時看起來更亮,透過紅色濾光片看起來沒那麼亮的話,那麼它就是一顆白色或者藍色的恆星。反之亦然。

好了,我們現在得知了恆星的顏色。白色或者藍色的恆星通常比黃色的恆星更亮,黃色的恆星通常比紅色的恆星更亮。恆星的顏色大體上決定了它的表面溫度。

女士們先生們, 這就是我們確定我們能看到恆星絕對星等的方法。

現在我們有了恆星的視星等和絕對星等,我們終於可以通過方程計算恆星與地球的距離了。

造父變星

但是,如何計算星系之間的距離呢?星系沒有單一的光波,那麼我們該怎樣測量如此遙遠的距離呢?

幸運的是,宇宙送給我們一樣禮物:造父變星。這些恆星瀕臨死亡。

它們非常明亮,亮到可以在一個遙遠的星系中被單獨分析。它們也會週期性的脈動。這些週期與它們的亮度直接相關。

基本上,一顆非常明亮的造父變星會脈動很長時間,反之亦然。

造父變星的光度/絕對星等和它脈衝週期的關係

通過研究這些脈衝,我們可以確定造父變星的絕對星等。有了絕對星等,我們現在可以用之前的方程得到這些恆星以及星系與我們間的距離。

終於!我們可以正式計算星系間的遙遠距離了!

除了上面解釋的這些,天文學家還不斷提出更多的方法來測量恆星的距離。但是,我們仍在進行估計,並沒有解決問題的完美方法。有時候,恆星的距離太遠以至於我們必須考慮宇宙的膨脹!

但並沒有關係,這並不能阻止精通數學的天文學家們迎接挑戰。

科學家是怎麼知道星星的大小,溫度,離地球的距離

6樓:吾元修麥申

距離地球的距離有著多種方法。

從近到遠依次有

雷達波直接測定(太陽系內天體)

三角視差法

(幾百光年以內)

造父變星

法(幾千萬光年以內,可以分辨出星系中的造父變星)光譜光度法(幾億光年以內,可以分辨出星系中的藍巨星)i型超新星法(有i型超新星的星系,幾十億光年以內)哈勃定律

法(所有星系)

但是以上方法的誤差是從上到下依次遞增的,現在用雷達波測定天體的距離

可以精確到幾十米;到了最後的哈勃定律法的誤差要到50%以上。所以可以用前面的方法的話就不要用後面的方法。

至於大小,是利用天體的亮度、溫度和表面的關係所求的。亮度可以利用恆星的視亮度和距離來求;溫度可以用光譜來求,知道了這兩個量之後就可以求出表面積了,知道表面積就可以知道半徑了。

科學家是怎樣判斷地球與恆星之間的距離的?一億光年是光在一億年前發出的嗎?

7樓:匿名使用者

有幾種方法測量與恆星的距離。測量的距離越遠,測量的精確度越低。但距離越遠,我們所要求的精確度也越低。

一、三角測量法。也叫視差法。就是在遙遠星空背景下,測量隔半年時間,某顆恆星在星空背景下,與其他恆星之間微小的距離變化,用解三角方程的方法,確定恆星的距離。

這種方法只能測量與我們比較近的恆星,一般不超過100光年。再遠,視差就小到測不到了。

二、造父變星法。有一種變星叫「造父變星」,是一種脈動變星,就是定期膨脹、收縮,在膨脹、收縮過程中,它的光度會發生週期性變化,而且它的光變週期與光度之間存在對應關係。如果在比較近和距離上找出一顆造父變星,用視差法確定了它的距離,那麼在某個星團或星系中,找到這樣一顆造父變星,利用周光關係,我們就可以確定這個星團或星系與我們的距離了。

所以,我們把造父變星叫做「量天尺」。

三、光譜法。從恆星的光譜中,一是可以得知恆星的成分,二是可以大致推斷恆星的演化程度。測量某顆恆星的光譜型,與已知恆星的成分、演化程度、光度相比較,可以大致推斷恆星的距離。

四、紅移法。這種方法只能測定與星系的距離。就是美國的哈勃弄出來的那個「哈勃定律」,光譜紅移的程度,乘以一個係數,就是這個星系與我們的距離了。當然,這個就更粗略了。

1億光年遠的天體,我們看到的光就是那個天體1億年以前發出來的。這個天體現在是什麼樣子,我們要在1億年以後才能知道。

光線在空間中傳播也需要時間。我們現在看到的太陽光,還是太陽8分多鐘前發出來的呢。

科學家是怎麼評的,「科學家」這個稱號是怎樣評出來的,是如何認定的啊?

科學家是指專門從事科學研究的人士,包括自然科學家和社會科學家這兩大類。所有自然科學和社會科學的研究人員,達到了一定的造詣,獲得了有關部門和行業內的認可,均可以稱之為科學家。按照這樣的說法,無論是數學家 物理學家和化學家,還是哲學家 文學家和思想家,都應當屬於科學家的分類。科學家 scientist ...

科學家對這個地球工程的質疑有哪些

1 柏拉圖 課堂上,哲學家蘇格拉底拿出一個蘋果,站在講臺前說 請大家聞聞空氣中的味道 一位學生舉手回答 我聞到了,是蘋果的香味 蘇格拉底走下講臺,舉著蘋果慢慢地從每個學生面前走過,並叮囑道 大家再仔細的聞一聞,空氣中有沒有蘋果的香味,這時已有半數學生舉起了手。蘇格拉底回到了講臺上,又重複了剛才的問題...

科學家說地球曾連續下過一百萬年的雨,是真的嗎

其實關於這個問題,你相信的話就有,你不相信的話就沒有,因為宇宙包括我們大自然就是怎麼神奇跟不可思議,科學家說,大約2 5億年前,地球上開始持續降雨,導致地球溫度持續上升,而且許多地方變成了乾旱地區,許多動植物在這場危機中消失了,火山不斷噴發,這使得更多的二氧化碳排放到大氣中,加速大氣在地球上的水迴圈...