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天文测距一般方法总结

这个学期选了物理宇宙学,听了一个学期,有不少收获,今天复习时总结了一下天文测距的一般方法,可能还有遗漏的,以后再补充。

1. 三角视差法
  以日地距离为基线,通过测量星体移动的角差可以计算其距离,依赖于角分辨率。
2. 星团移动透视法
  对于一个物理尺寸基本不变的恒星团,由于它的运动,其角尺度在变化。远离观测者的星团角尺度变小,透视效应使得我们感觉星团汇集到远处的一点上,通过观测角尺度及其变化和星团运动的视向速度,星团的距离可以被估算出来。
3. 主序星赫罗图测距
  通过测量主序星的光谱,确定其光谱类型,利用赫罗图给出其绝对光度,再通过测量其视亮度,可得距离。
4. 变星周期-光度关系测距
  主要有三类变星:I型造父变星、II型造父变星(室女座W变星)和天琴座RR变星。其光变周期与其绝对光度有一定关系,通过测量周期即可得光度,再测亮度即可定距离。
5. Tully-Fisher关系
  对于旋涡星系,其旋转的快慢与星系绝对亮度有一定的关系(L∝V4c),旋转速度可以从谱线的宽度估计出(多普勒效应)。得到光度再测亮度即可得距离。注意:需要利用近处星系定标
  对于椭球星系也有Faber-Jackson关系,即星系中心速度弥散与光度关联:L∝σ4
6. Ia型超新星
  双星系统中白矮星吸积伴星物质,当质量超过1.4Msun灾难性爆发形成中子星。光变曲线衰减率与其最大亮度相关,可定光度。也需要定标。
7. 引力透镜效应
  背景源发出的光受到前景物质的引力作用发生弯曲,使得背景源的亮度发生变化,形状改变。强引力透镜效应可以产生多重像。对于不同的像,它们的光的路径是不同的。如果源本身具有随时间的变化性,那么不同的像随时的变化存在时间差。测量这一时间差,便可以测量源到我们的距离。结合光源的红移,这种方法可以定出Hubble常数。
8. Clusters’SZ effect + X-ray
  星系团弥漫着电离了的热气体,热电子与CMB光子散射,使得CMB黑体谱受到扭曲。通过测量热气体发出的X射线强度可计算电子数密度,结合测量到的CMB谱变化程度,可得星系团的尺度。再测角直径可定出其距离。

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