在地球上我們一般都用米或者千米來衡量距離的長短，當進入到廣袤的宇宙之后，米或者千米便已經(jīng)無法衡量，因為宇宙太大了。而我們要衡量天體與天體之間的距離時，就需要另一種長度單位-光年。所謂光年就是光在真空中傳播一年的距離，我們知道光的傳播速度大約是每秒30萬千米，通過計算可得，一光年就相當于9.46萬億千米。比如距離我們最近的比鄰星大約是4.22光年，距離地球最近的星云獵戶座星云，大約是1350光年，距離最近的大星系仙女座星系大約是254萬光年。那么說到這里可能很多人會問，天體距離我們?nèi)绱酥L，都需要光年這么大的長度單位來衡量。那么天文學(xué)家是如何測出之間距離的呢?其實這些天體雖然距離我們太過遙遠，即便利用最快的飛行器用盡一生也無法到達，但我們?nèi)钥梢酝ㄟ^很多方法得出他們之間的距離，今天我們就來了解一下，目前天文學(xué)界常用的幾種測定遙遠天體距離方法。

三角視差法

第一種是三角視差法，三角視差法一般是測量距離地球稍近的天體，距離在上百光年之內(nèi)。天文學(xué)家在測定這些恒星距離時，會用地球公轉(zhuǎn)軌道來作為基線。我們知道地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)會形成一個圓形軌道，當?shù)厍蛞苿拥讲煌能壍牢恢脮r，便會與遙遠的天體形成一個等腰三角形，比如我們在1月份和7月份同時記錄一顆恒星的位置，那么我們便可根據(jù)兩側(cè)恒星的視差得出三角形的頂角，然后就能夠知道三角形的高，而這個三角形的高就是這顆恒星到地球的距離。不過這種方法只能測量近距離天體，如果當一個天體距離我們十分遙遠，那么三角視差法便無法使用了，而這時候就需要用到造父變星。

造父變星

造父變星是宇宙中一種相對奇特的恒星，亮度也會隨時間呈現(xiàn)出周期性變化，他會在一定的時間內(nèi)變亮—變暗—變亮，這一個周期我們稱之為光變周期。并且它的光變周期越長，其光度就越大，而天文學(xué)家通過光變周期來估算出造父變星的絕對星等和視星等，然后就可以計算出距離。因此造父變星也被稱為是宇宙的量天尺在上世紀20年代之前，天文學(xué)界一直在爭論仙女座星系到底是星云還是星系，直到愛德溫-哈勃在觀測到仙女座星系內(nèi)有一顆造父變星時，通過周光關(guān)系才最終算出距離，?由此確認?仙女座星系原來是河外星系。

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哈勃紅移法

而如果是更遙遠的距離，就無法用造父變星來計算距離，比如上百億光年的星系，由于如此遙遠我們從中已經(jīng)無法觀測到造父變星，那么則需要另一種方法，哈勃紅移法。在1929年，埃德溫哈勃在觀測遙遠的天體時，發(fā)現(xiàn)大部分星系的光譜線都存在紅移現(xiàn)象，而且離我們越遠的星系紅移量越大。我們知道光也具有多普勒效應(yīng)，當一個天體在遠離我們時，光波被拉長，光譜的顏色會向紅色端移動，如果靠近我們光波變短就會向藍色端移動，由此知道了星系都在互相遠離。并且哈勃還發(fā)現(xiàn)離我們越遠的星系遠離的速度則越快，由此提出了哈勃定律，即星系的退行速度與距離成正比。所以我們只要測出星系的紅移值再得出退行速度，就可以知道該星系距離我們有多遠!因此當天文學(xué)家告訴我們，那些天體與地球的距離動輒”上百萬光年，乃至上億光年，并非是瞎猜，而是通過計算得出!雖然會存在著一定的誤差，但從整體上來說并不會相差巨大!