网友提问:
科学家怎么推算出远星系到地球的光年?依据是什么?
优质回答:
你这个问题好像有点不对,应该是《科学家怎样推算出远星系到地球的距离》才对?你将距离说成了光年,等于自己提问自己答,让别人都无法回答了!这是因为从地球到远星系,除了用光年来计算,没有其它的计算方法,而你所说的“《科学家怎么推算出远星系到地球的光年?依据是什么?》”,这不是一个病语吗?换句话说,远星系到地球的光年?依据是什么?当然是光年了,不依靠光年,你推翻天文学家,自己发明创造一种新的计算方法得了?这就犹如过去中央电视台一档节目中,请来了易中天和王立群两位名人,并让易中天客串主持人釆访王立群,于是易中天问王立群:“请问:您叫什么名字?”王立群回答:“王立群。”易中天又问:“王立群叫什么名字?”王立群不由诧异:“王立群就叫王立群!”台下顿时一片哄然大笑!而你问远星系到地球的光年?依据是什么?当然是光年了!这不等于易中天问王利群叫什么名字吗?而所谓“光年”,是现在天文学家创造出来的计量单位:即光在真空中用去1年的时间所走过的距离,其公式为:距离等于速度再乘以时间,而光的速度,目前有两个版本:一、太阳光到到地球需要八分钟,而每秒为18.6万公里,二、光速为每秒30万公里。所以说,目前我们推算远星系到地球的距离,除了以光年为依据之外,还能依据什么呢?
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《推算星系之间距离是一个多学科话题》
目前为止,科学家会利用多种方法测量星系之间的距离,虽然结果会有误差,但是在茫茫的宇宙中,这点误差可以说是微不足道的。
首先是光电测量,根据已知的光电速度和宇宙大爆炸的大致时间来粗略估计星系的运行速度,运行方向和测量出的光电数据来确定。
其次,就是用射电望远镜观测宇宙背景噪音,以及被观测星系的脉冲电波在某一时段的移动距离来确定星系之间的距离。
最后,就是利用三角函数来确定星系之间的距离。通过已知的2个星系之间的距离为标准基数,连接被测量的星系,利用光学望远镜巡视宇宙的星图,绘制和测量三角形的角度,推断出星系之间的距离。
以上多种方法都可以测量,为了减少误差,科学家一般会综合几种结果,取一个平均值作为星际中各星系的标准距离上报国际天文学协会认证并向全球公布。
因在外面有点事,只能随手拍摄几个不相干的图片,不能图文并茂的配好图,等回家后再做补充。喜欢的朋友务必点个赞,谢谢大家了。
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前面有比较详细的回答说明了科学家推算光年的主要依据是红移值,红移值越高则说明观测对象距离越远。
但我觉得需要补充的是推算参照:红移值本身就是一组数据的复合结果(光谱频率、波长、观测对象物质组成分析,多普勒效应相关参数)
当科学家发现一颗比较有特征的远星时,望远镜锁定区域前提就有X,Y轴坐标(类似于绘地图),当观测对象纵深度过高,需要将不同程度的坐标参数作为参照。比如你观测太阳系得到各行星轨迹数据,当你观测银河系时,太阳系数据就会被作为参照数据,进行复合计算。
当观测一颗有几亿光年的远星,所采用的复合数据是海量数据计算出来的估值。一切小幅度的差距都被忽略不计。
曾经看过有质疑红移值准确率的说法,在这里仅给大家作为思路参考,可不是科普。
红移值计算都是科学家在地球天文台通过高倍望远镜观测计算的。但是一些太空观测器发回来的星图照片与望远镜观测绘图对不上。有些区域甚至根本没有任何星星发出的光波捕捉。
于是提出构想:太阳系是个蛋型闭合空间,其巨型边缘本身就是一面凸透镜,将外星系图像刚好聚焦到地球观测点。而在其它观测点却看不到。
具体实际情况还要等待人类发明的探测器有天能飞出太阳系,从第三视角观察太阳系本身才能验证。
光线在宇宙中,不同环境下光速是不一样的。且光遇到黑洞会被吞噬,在一定空间曲率下会弯曲,还有折射、反射等情况。
因此,当科学家公布说发现了几亿光年外的星星。就当看到某位明星结了,离了,又恋爱了。看看就好,不用认真。
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一般对于300光年之内的恒星,大都是采用三角视差法来测量距离。首先,需要了解一下什么是视差。假如你把手指放在自己的眼睛前方保持不动,然后头慢慢往左边挪动,你会发现手指会相对于背景慢慢往右移动。同样地,如果头往右挪动,手指就会相对于背景往左移动。因此,从不同的方位观察同一个物体,该物体出现在背景前方的位置将会出现偏差,这就是视差。视差的大小与目标物体的距离有关,如果物体的距离越远,所产生的视差越小,反之亦然。
由于恒星距离地球十分遥远,至少都在数光年之外,所能产生的视差非常小,只有在相隔足够远的距离观察时才能产生较为明显的视差。为此,天文学家先在某一时刻测量目标恒星相对于背景恒星的位置,然后在半年之后,地球运行到轨道的另一端时,再次测量该恒星的相对位置。于是,将会看到目标恒星相对于背景恒星的移动,并能测出视差角。由于日地距离是已知的,只要通过三角关系就能计算出恒星的距离。一般而言,三角视差法所能测定的距离也就300光年左右,对于更遥远的恒星,很难测量出视差角,所以这种方法将会失效。
对于数千万光年之内的恒星可以使用造父变星法进行测距。造父变星的光度随时间呈周期性变化,这个周期越长,光度越大。为了使用这一规律,需要先通过其他方法对造父变星的距离进行测定。一般来说,天文学家先找出距离地球较近的造父变星,然后通过三角视差法测定其距离。基于此,只要知道一颗造父变星的光变周期,就能计算出其距离。