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银河系直径20万光年,光都要走20万年,人类是怎样测量出来的?

常驻编辑 科普中国 2022-09-10 银河系   测量   视差   变星   人类   天体   恒星   直径   宇宙   地球   距离   万光年
“视星等”YGy拜客生活常识网

不同类型的恒星的光谱图YGy拜客生活常识网

M和m之间存在视差,这也是我们的眼睛和天文望远镜对光感知的差距,用符号π来表示。YGy拜客生活常识网

之后,经过天文学家的推算,得到了一个关系式:M=m+5-5lgπYGy拜客生活常识网

这其中,绝对星等、视星等以及视差我们都可以得到,那么只需要代入,就能算出距离。YGy拜客生活常识网

有人对这个公式提出质疑,人和人不能一概而论,大家对光的敏感度是不一样的,怎么能保证视星等的权威性呢?YGy拜客生活常识网

其实,这个值并不是拿人测出来的,一切都是根据那张恒星的光谱图得到的,不是真的让人眼去看。YGy拜客生活常识网

恒星的类型河它们的亮度YGy拜客生活常识网

这个光谱图可不单单是可见光,它还将不可见光可视化,让天文学家能更详细分析出这颗恒星所发出的所有电磁波。YGy拜客生活常识网

在这过程中,还会发现该恒星的红移,从而计算出这颗恒星正在离我们越来越远,不仅可以计算出现在的距离,还能预估未来多少年后,这颗恒星与地球的距离。YGy拜客生活常识网

由此可以看出,人类想要丈量宇宙的距离,有三种办法:第一种是历史悠久的三角视差法,第二种是利用造父变星的测量法,最后一种是分光视差法YGy拜客生活常识网

宇宙中的恒星YGy拜客生活常识网

认识宇宙

丈量宇宙的距离是认识宇宙的开始,人类从仰望星空开始,就一直想要知道,这个“天”到底有没有界限。YGy拜客生活常识网

咱们看到的天有两层含义,第一层是地球的大气,另一层则是宇宙YGy拜客生活常识网

地球的大气那肯定是范围有限的,但是宇宙就不一定了,人类至今都无法肯定宇宙的真正边界在哪里YGy拜客生活常识网

起初,人类的目光非常“短浅”,认为宇宙就是太阳、月亮、地球、星星构成。YGy拜客生活常识网

仰望星空YGy拜客生活常识网

随着伽利略自己制作了第一台天文望远镜,观看到了人类从未看到过的景象,原来宇宙不单单是上面说的那几种,还有其他行星和它们的卫星YGy拜客生活常识网

也正是从这个时候开始,一个新的体系逐渐被建立起来,那就是太阳系,这个时候的科学家们认为,太阳系就是整个宇宙。YGy拜客生活常识网

随着天文望远镜的倍数越来越高,人们能看到的宇宙景象也越来越多,天文学家们逐渐意识到,没有星星这个天体YGy拜客生活常识网

太阳系八大行星YGy拜客生活常识网

我们看到的星星其实是其他恒星,太阳不是宇宙中唯一能发光的物体,在太阳系之外还有其他的类似体系。YGy拜客生活常识网

夜空中的银河,其实只是我们所在银河的一部分,我们位于本银河的一根旋臂上YGy拜客生活常识网

这个时候的天文学家认为,银河系就是宇宙的全部了,直到上个世纪20年代,一位叫哈勃的科学家提出,银河系不是宇宙的全部。YGy拜客生活常识网

确切地来说,银河系也只是宇宙的极小一部分银河系外还有银河系,就像太阳系外还有“太阳系”是一样的。YGy拜客生活常识网

银河系不是宇宙的全部YGy拜客生活常识网

事实证明这位天文学家没有说错,河外有河,银河系不是宇宙最高的体系等级。YGy拜客生活常识网

为了纪念哈勃的贡献,人类第一台深空天文望远镜以他命名YGy拜客生活常识网

也正是哈勃天文望远镜,帮助人类第一次丈量了全宇宙,得到了宇宙的直径,大约930亿光年.YGy拜客生活常识网

从此,哈勃的名字在天文学上具有了重要的意义,

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