19: 天体距离
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宇宙有多大？ 我们能看到的最远的物体是什么？ 这些是天文学家可以问的最基本的问题之一。 但是，正如宝宝必须爬行才能迈出第一步一样，我们也必须从一个更温和的问题开始：星星有多远？ 事实证明，即使是这个问题也很难回答。 毕竟，星星仅仅是光点。 假设你在深夜在乡间小路上行驶时看到了黑暗中的光点。 你怎么知道它是附近的萤火虫、一段距离之外迎面驶来的摩托车，还是路边更远的房屋的门廊灯？ 没那么容易，不是吗？ 当天文学家试图估计恒星有多远时，他们面临着一个更加困难的问题。
在本章中，我们将从地球距离的基本定义开始，然后将我们的范围向外延伸到恒星。 我们还将研究正在调查夜空的最新卫星，并讨论可以用作遥远星系轨迹标记的特殊类型的恒星。
- 19.1: 距离的基本单位
- 早期的长度测量基于人体尺寸，但如今，我们使用全球标准，以米等单位指定长度。 现在，太阳系内的距离是通过计时雷达信号从地球传播到行星或其他天体表面然后返回需要多长时间来确定的。
- 19.2: 调查星星
- 对于相对较近的恒星，我们可以 “三角测量” 与地球每年绕太阳运动所产生的基线的距离。 从地球轨道的两侧看，附近恒星相对于非常遥远的背景恒星的位置偏移的一半被称为该恒星的视差，是衡量其距离的指标。 视差测量是宇宙距离链中的基本环节。
- 19.3：变星-宇宙距离的关键
- Cepheids 和 RR Lyrae 恒星是两种类型的脉动变星。 这些恒星的光曲线表明，它们的亮度会随着周期的定期重复而变化。 RR Lyrae 恒星可以用作标准灯泡，而 cepheid 变量服从周期亮度关系，因此测量它们的周期可以告诉我们它们的亮度。 然后，我们可以通过将它们的亮度与表观亮度进行比较来计算它们的距离，这可以让我们测量到这些恒星的距离
- 19.4: H-R 和宇宙距离
- 温度相同但压力（和直径）不同的恒星的光谱略有不同。 因此，光谱分类可用于估计恒星的亮度等级及其温度。 因此，光谱可以让我们在 H—R 图上精确定位恒星的位置并确定其亮度。 加上恒星的表观亮度，这再次产生了它的距离。 可以使用各种距离方法来检查彼此间的距离。
缩略图：这张漂亮的图像显示了一个名为 Messier 80 的巨型恒星群，距离地球约 28,000 光年。 如此拥挤的群体，天文学家称之为球状星团，包含数十万颗恒星，包括本章中讨论的一些 RR Lyrae 变量。 在这张照片中特别明显的是鲜红色的巨人，它们是质量上与太阳相似的恒星，它们的生命已接近尾声。 （来源：哈勃遗产团队（AURA/STSCI/NASA）对作品的修改）。