“他們得出恒星天鵝座61的視差是0.29角秒，對應距離3.4pc。

    天琴座α的視差是0.12角秒，對應距離8.3pc。

    現在已知離太陽係最近的恒星半人馬座α的視差是0.76角秒，對應距離1.3pc，隻有4.3光年。

    這個最近的恒星係統到太陽的距離比太陽係中最遠的行星冥王星要遠7 000倍。”

    五號說道。

    “在後麵的曆史呢？”

    吳剛問道。

    “到20世紀初的時候，他們隻測量了60顆恒星的視差，但照相術推進了視差測量的應用，采用電荷耦合器件使它得到進一步改進。

    1989年發射的伊巴穀衛星以0.002角秒的精度測量了多於100 000顆恒星的位置。

    但是，即使這樣的精度也隻能將視差測量範圍伸展到幾百秒差距。

    這已經是直接測量天體距離的極限了。”

    五號說道。

    “為什麽是極限？”

    四號問道。

    “你們應該知道，所有超出這一視差極限的其他測量都有賴於間接方法和一係列推理，從此引發了有關宇宙距離尺度精度的意義深遠的爭論。”

    五號特別看著楚雲問道。

    “是不是，有三個方法對擴大我們銀河係內的距離測量範圍特別有用？”

    楚雲反問道。

    “是的，第一個方法涉及恒星顏色測量和星光的光譜學分析。

    恒星可分為相似的群體，據此可以認為具有類似顏色和光譜特征的恒星應該有大致相同的絕對星等。

    所以，如果一顆特定類型的恒星離我們近到能用三角視差法測定其距離，那麽與它相似的恒星的距離，就可以通過把它們的視星等同距離已知恒星的視星等進行比較，而估計出來。

    另外兩個方法與恒星橫過天空的運動方式有關。”

    五號看著他們說道。

    “然後呢？”

    四號問道。

    “你們要知道，恒星接近或遠離我們運動的速率可利用引起星光紅移或藍移的多普勒效應加以測量，恒星橫過視線的運動速度能夠直接測定，如果它足夠近而且運動足夠快的話，兩個速度相加就可以得出它在空間的真正速度。

    利用這些觀測的方法之一適用於在空間一起運動而且離太陽不太遠的星團。”

    五號解釋道。

    “為什麽可以？”

    四號問道。

    “你們要知道，一群朝同一方向運動的恒星實際上是沿著像火車鐵軌的平行線移動，正如鐵軌似乎在遠處會合到一點，在很多年內測得的星團中恒星的運動看起來也將會合到天空的某一點。

    這樣，天文學家就能知道恒星朝什麽方向運動。

    知道了恒星運動有多快，又知道了運動的方向，就可以計算出它們應該有多遠才能產生觀測到的橫過視線的速度。

    這個方法叫做移動星團法，它能測得幾十秒差距的距離。”

    五號一口氣說道。

    “那這個方法是什麽時候用的？”

    四號問道。

    “移動星團法的一次重要應用是在20世紀頭10年測定了畢星團的距離。

    畢星團含有200多顆恒星，距離約46秒差距。

    由於該星團所有恒星的距離大致相等，使天文學家得以對好幾類恒星的亮度進行定標。

    另一個測量恒星距離的方法顯得相當奇特，但挺管用。”

    五號說道。

    “怎麽說？”

    楚雲問道。

    “如果我們隨機選取一大批距離大致相同、且足夠近使得能測量其橫過視線的自行的恒星。

    那麽可以設想，平均說來，星群中一顆星朝某個方向運動的機會應該與朝另一方向運動的機會一樣多。

    由於銀河係既不坍縮也不飛散，所有無規運動就必然或多或少互相抵消。”

    五號說道。

    “這能得出什麽結論？”

    四號問道。

    “沒結論，但我可以分析。”

    五號說道。

    “你說。”

    楚雲說道。

    “如果將用多普勒效應測得的隨機樣本中所有恒星沿視線的速度相加並取平均值，則可以預期這群星橫過視線的平均速度應該與此基本相等。

    在這個假定下，將推測的平均速度和實測的自行進行比較，就能夠給整個星群定出一個平均距離。

    這個方法叫做統計視差法。”

    五號淡定地說道。

    “怎麽用？”

    楚雲問道。

    “隻要你處理的星群有足夠多的恒星，統計視差法就能給出合理的距離。

    至關重要的是用這個方法有可能測量包含幾個造父變星的星群的距離。

    由於造父變星的變化與它們的絕對星等有關，知道了幾顆造父變星的距離，其他所有造父變星的距離就能夠通過測量它們的變化周期而估計出來。”

    五號解釋道。

    “我記得，我們整個銀河係的大小是根據造父變星的觀測確定的。”

    吳剛說道。

    “你們要知道，銀河係是一個扁平狀的盤，中央厚約4 000秒差距，直徑30 000秒差距，太陽在離中心約9 000秒差距的銀河係邊遠地區。

    整個盤鑲嵌在球狀星團構成的直徑約15萬秒差距的巨大而人煙稀少的球形暈中。

    其他星係的距離是用各種各樣的方法測定的，但最重要的還是利用造父變星。

    這使得紅移與膨脹宇宙中距離的關係得以定標，因而紅移現在已能獨立用來測量像類星體這種最遙遠天體的距離了。”

    五號說道。

    “還有嗎？”

    楚雲問道。

    “你們要知道，我們周圍一小撮鄰近恒星之外整個距離測量體係的基石，卻是用統計視差法直接測定的少數幾顆造父變星的距離。”

    五號說道。

    “可以舉例說明嗎？”

    楚雲問道。

    “現在我們用一個常見的東西阿司匹林作比喻，看看所有這一切距離的大小比例。

    如果我們太陽大小如一片阿司匹林，那麽最近的恒星就是140公裏外的另一片阿司匹林。

    對恒星之間的距離來說，這是頗具代表性的從一顆恒星到其近鄰的距離是恒星本身直徑的數千萬倍。”

    五號說道。

    “然後呢？”

    楚雲問道。

    “我們銀河係這樣的星係含恒星數千億顆，它們分布在相應的巨大體積中，它們全體由引力維係在繞星係中心的軌道上。”

    五號說道。

    “怎麽說？”

    “……”

    (本章完)

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