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第14章:星係標定

周源拿起第三個報告閱讀,星係標定方法,主要作者:科學院天文學家萊爾和科學院物理學家文明。

整個報告分為三大部分。第一部分回溯宇宙大小、星係距離是如何測量的,第二部分介紹新理論模型和測量方法,第三部分建議總結等。

第一部分是總結以前測量方法。

除了利用紅移效應(多普勒效應)對極端遙遠的天體進行測距外,還有一些方法。

射電望遠鏡測量:比如一個恒星係內,行星到衛星、行星到行星的距離,直接向近距離的行星或衛星表麵發射無線電波並接收反射信號,比如金星和火星,並測量信號往返所需要的時間,這可以給出非常精確的距離數值。但使用射電望遠鏡測量太陽係之外天體的距離,則顯得有些不切實際了。

三角視差法:在一年中的某個時間,測試者用望遠鏡測定一顆恒星在天空中的位置,比如說在1月份進行這樣的測定。然後等上幾個月(一般半年)的時間,隨後在7月份對同一顆恒星進行同樣的測定,此時測試者正處於地球軌道上太陽的另一側。當測試者在冬天和夏天觀察恒星時,就能夠利用它們相對於遙遠宇宙背景上的位置變化來測算其距離。然而,這一方法也有其自身的局限性,那就是當恒星的距離太過遙遠——大約100光年以外,此時這些恒星所顯示出的視差值就太小了,無法進行有意義的計算。

中子星回聲:中子星釋放出巨大的X射線爆發,它產生的回聲——當X射線從星際空間裏的塵埃雲裏反射時就會產生回聲——為天文學家產生了令人驚訝的新計量尺。天文學裏的距離測量非常困難,尤其是類似CircinusX-1的源,後者隱藏在厚厚一層塵埃背後的銀麵上,這使得利用光學望遠鏡觀測它們幾乎不可能。人類首次利用阻礙視線的塵埃,來創造估計與X射線源距離的新方法。當X射線遇到星際空間裏的塵埃顆粒就會發生偏離,如果塵埃雲足夠密集,它們導致部分X射線從原始路徑上散射開來,進入三角形的新路徑,而非直線路徑,這樣它們到達地球的時間,比那些未被散射的X射線到達地球的時間要更長。