那千万光年的距离，天文学家咋测的？( 二 ) _小知识

又一个聋哑人
此人就是美国的天文学家亨丽爱塔·勒维特，很奇怪，她也是一位聋哑人。从1893年起她就在哈佛大学天文台，主要工作就是看感光照片上的那些星星，并按亮度给它们分类排序。据说勒维特一开始是作为志愿者干这个枯燥的工作，但后来的工钱是每小时25美分。

经过多年观察，勒维特于1908年发现，小麦哲伦云中的25颗造父变星呈现出这样一个规律：造父变星的光变周期越长，视星等就越小，恒星视星等越小，看上去就越亮。

这个规律的意思是，如果一颗星，它从最暗变到最亮，再从最亮变成最暗，这个时间跨度越长，那么，这颗星从地球上看去就越亮。
可以说，这是一个很容易发现的发现，但却是一个伟大的发现。
那么，勒维特的这个伟大发现到底有什么用呢？没什么用，因为恒星的亮度跟距离有关系，月球看上去比北极星亮多了，但月球真实的发光能力有北极星强吗？所以，光知道视星等没啥用，恒星真实的发光能力——绝对星等，才是最重要的。
但是别急，小麦哲伦星云距离我们很是遥远，大约20万光年，于是我们可以忽略小麦哲伦星云中众恒星间的距离，可以看作，那里的亿万恒星与地球的距离都是一样一样的。这就好比，在月球上有十几座临近的山，虽然这十几座山互有间距，但我们依然可以说，月球上这十几座山与地球的距离是一样的，这个，你没意见吧？
既然，在小麦哲伦星云中的那25颗造父变星与地球的距离是一样的，而且观察到其光变周期越大，肉眼看上去就会越亮，那这等于是在告诉我们：光变周期越大，恒星的绝对亮度就越大，因为距离已经恒定。
这个发现很重要，恒星的绝对亮度类似于电灯泡的瓦数，瓦数越大，电灯泡越亮。想象一下，甭管是距离我们1光年，还是1000万光年，只要观察恒星的光变周期，就能轻易地知道这颗恒星真实的发光能力，这太帅了。
假设3光年处，某造父变星的光变周期是3天8小时2分38秒，而500万光年处，观察到某恒星的光变周期也是3天8小时2分38秒，那么，就几乎可以认为，这两颗星虽然距离不一样，但它们的绝对亮度是一样的。
试想，夜里，已知1个灯泡与我们的距离是5米，功率是100瓦，现在还可以用光度计轻易地测出灯泡的视星等（就是肉眼看去，灯泡有多亮）。现在，把这个灯泡移至另一个更远的未知位置，此时，我们仍然能知道两个量，一是灯泡的功率还是100瓦（因为光变周期一样），二是其视星等也可以轻易求出。
只要知道这两个量，就可以利用一个数学式求出此刻的灯泡距离我们有多远了。这很容易理解，因为距离越远，亮度就越小，亮度与距离有一个数学关系式。
当然，用造父变星去测量天体的距离，还需要做一些“琐碎”的工作，比如“零点标定”等问题，但是，这些繁琐的细节交给天文学家们去做就好了，我们只要明白：你平时看到的哪些动辄几百万光年的天文距离，这些大数据的得出不是天文学家们拍脑子估计的，而是通过严密的数学求出的，这就够了。
科学的美妙之处就在于，一个红苹果高高在上，无论怎么跳也够不着，但是如果使用科学的方法和思维后，拐几道弯，那个红苹果就被拿下了。
用造父变星来计算距离很酷，只要去测量它的光变周期就行了，而测量光变周期那是相当的容易，而且很精确，能精确到秒。
很多河外星系离我们都很遥远，动辄几千万光年，这样的距离，用普通方法是不可能测出来的。这时，我们只要能找到星系中某颗造父变星，测出其光变周期，从而求出恒星的距离，继而也就测出了星系与我们的距离。所以，对于天文学家们来说，造父变星有时候就是他们的最后一根救命稻草。

那千万光年的距离，天文学家咋测的？( 二 )

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