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恒星的距离 肖伟 手机 寝室:晚上9点后) 只要是与天体物理(星等,测距,天体力学等)或物理相关的问题均可与我联系. 注:请用手机打手机,如为座机,请在晚上9点到早上９点间打,白天不接座机,请原谅． 恒星的距离 1.恒星距离的测定 Why are Distances Important? Distances are necessary for estimating: Total energy released by an object (Luminosity) Masses of objects from orbital motions (Keplers third law) Physical sizes of objects 二. 测定天体距离的方法分类及其基本原理 恒星之遥远，远到无法用公里来做单位天文学家特别定义了3把不同的尺子 天文单位：地球到太阳的平均距离， 约为1亿5千万公里。 光年：光线在真空中一年时间内经过的距 离，约为10万亿公里。 光速 30 万公里每秒， 行人 10 分钟 1 公里，光走 1 秒，相当于人行走 5 年 8 个半月;光走 1 年，相当于人行走 1.8 亿年 天体的距离单位 秒差距 (pc)：(example---word) 对地球公转轨道半长径的张角为 1″ 处的天体的距离。1pc=3.26光年 视差常以角秒差距为单位，视差p“与恒星至太阳的距离Ｄ之间有换算关系为： P“＝206265Au/D 1千秒差距 = 103 秒差距 (星系尺度) 1兆秒差距 = 106 秒差距 (宇宙尺度) Experiment: what’s parallax? 3.1 三角视差法 (1) 三角视差法 (trigonometric parallax) 利用三角法测量恒星的距离 基线越长，可测量的恒星距离越远。 (2) 周年视差 (annual parallax) 以地球轨道半长径作为基线测量恒星的距离。 周年视差是恒星相对于地球轨道半长径所张的夹角。 2 分光视差法 m为恒星的视星等，很容易测量。 M为恒星的绝对星等(如果把恒星统一放到10秒差距的地方，这时我们测量到的 视星等就 叫做绝对星等) 通过对恒星光谱的分析我们可以得出 该恒星的绝对星等。这样一来，由上式距 离就测出来了。通常这被称作分光视差法。 分光视差可达到 3x104 pc 通常有很多方法来确定绝对星等 。比如主星序重叠法。如果我们认为所有的主 序星都具有相同的性质。那 么相同光谱型的恒星就有相同的绝对星等。如果对照太 阳附近恒星的赫 罗图，我们就可以求出遥远恒星的绝对星等，进而求出距离。 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，进而也可求出距离。 3.光度距离 设天体光度为L，亮度为B，则有 B∝L·D－2 B是可观测量，如果能设法求到光度L，则可由上式求得距离D，称为光度距离。 4.尺度距离 设天体的角直径为θ，线直径为d，则有 d=θ·D θ是可观测量，如能设法得到线直径d，则可由上式求得距离D，称为尺度距离。 5.速度距离 设天体的运动角速度为ω，相应的线速度为v，则有 v＝ω·D 角速度ω是可观测量，要是能知道与ω相应的v，由上式可求得距离，称为速度距离。 6.宇宙学距离 哈勃定律为 Vr=DH0 H0为已知的哈勃常数，Vr为天体视向速度，由此求得的就是宇宙学距离。 上式只能用于远距离天体。如果Vr接近光速，还要考虑相对论性改正。 哈勃定律的简单解释是宇宙正在膨胀。 7.距离的直接测定 雷达测距和激光测距。只能用于最近的天体，如月亮、金星等。 五