造父变星是一种性质非常奇特的恒星。所谓变星是指光度周期性变化的恒星。造父变星的独特之处就在于它的光变周期和绝对星等有一个特定的关系(称为周光关系)。通过观测光变周期就可以得出造父变星的绝对星等。有了绝对星等,一切也就好说了。造父变星有两种:经典造父变星和室女座W型造父变星, 它们有不同的周光关系。天琴座的RR型变星也具有特定的周光关系,因此也可以用来测定距离。这种使用变星测距的方法大致可以测量108秒差距的恒星。
3、向红端移动:人们观测到,更加遥远的恒星的光谱都有红移的现象,也就是说,恒星的光谱整个向红端移动。造成这种现象的原因是:遥远的恒星正在快速的离开我们。根据多普勒效应可以知道,离我们而去的物体发出的光的频率会变低。
1929年,哈勃(Hubble,E.P.)提出了著名的哈勃定律,即河外星系的视向退行速度和距离成正比:v=HD。其中v为退行速度,D为星系距离,H=100h0km.s-1Mpc(h0的值为0<h0<1)为比例常数,称为哈勃常数。.利用哈勃定律,可以先测得红移Δν/ν通过多普勒效应Δν/ν=V/C求出V,再求出d。这样,通过红移量我们可以知道星体的推行速度,如果哈勃常数H确定,那么距离也就确定了(事实上,哈勃太空望远镜的一项主要任务就是确定哈勃常数H)。这样,我们就可以测量到这个可观测宇宙的边缘了。哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此,在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀,从任何一个星系来看,一切星系都以它为中心向四面散开,越远的星系间彼此散开的速度越大。
4、回到地球:不过还是有一个问题,这种天文学的测量如同一级一级的金字塔,那么金字塔的地基——天文单位到底是多少呢?如果测量不出天文单位,其他的测量就都成了空中楼阁。天文单位的确是天文测量的基石。20世纪60年代以前,天文单位也是用三角测量法测出的,在这之后,科学家使用雷达测量日-地距离。雷达回波可以很准确的告诉我们太阳里我们有多远,这样一来,天文学家就可以大胆的测量遥远的星辰了。
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