宇宙当中的星系距离,动辄就是数十亿光年,到底是如何测量的?
宇宙中星系之间的距离为数十亿光年。最简单的方法仅用于测量数千光年的距离。让我们做一个小实验,以远处的物体为参考,闭上左眼。用拇指比较,闭上右眼,然后用拇指比较。您会发现手的距离正在改变。
这样你就可以形成一个三角形,在知道一边、三个角度的情况下,很容易得到距离。这种方法也被用来测量地球和银河系之间的距离,但只是将移动距离改变为地球轨道的直径。
还有标记烛光的方法。其原理是,一个人随着烛光走得越远,他看到的烛光就越弱,在减弱的过程中有一个规律,有了这条规则,他就能知道自己走了多远,宇宙中测得的烛光是造父变星。造父变星是一个亮度周期性变化的物体。观察造父变星的变化周期,然后根据造父变星的周期计算出星系恒星的初始亮度,再合成当前亮度,就可以知道星系与地球的距离。
最后一种方法实际上是标记烛光的方法,原理是一样的,只是参考天体发生了变化,亮度参考天体从造父变星变成了超新星。当超新星爆炸时,它会发出强烈的光。同时,超新星本身也会发出强光。根据超新星衰变速率与超新星亮度的关系,可以测量超新星与地球的距离。测量人类观测到的132亿光年星系也是一种非常简单的方法。
如果你知道星系之间的距离,你就可以知道银河系以前是什么样子了,在地球上看到的月球是1.3秒前的,而太阳也在8分20秒前。知道了距离,我们就能知道早期宇宙是什么样子的,这对于找到宇宙的起源是非常重要的。