宇宙学 距离阶梯与哈勃常数.pdf

第五章 宇宙的距离阶梯与哈勃常数 11 宇宙的距离阶梯宇宙的距离阶梯 2 哈勃常数的意义 3 哈勃常数的测量 1 本章的重点 掌握怎样测量天体的距离 掌握哈勃常数的意义掌握哈勃常数的意义及其测量其测量 §5.1 距离的测量 1. 河内天体距离的测定 Why are Distances Important? DistancesDistances areare necessarynecessary forfor estimating:estimating: • Total energy released by an object (Luminosity) • MassesMasses ofof objectsobjects fromfrom orbitalorbital motionsmotions (Kepler(Keplerss thirdthird law)law) • Physical sizes of objects (1) 三角视差法 (trigonometric parallax) 利用三角法测量恒星的距离利用三角法测量恒星的距离 基线越长基线越长 ，，可测量的恒星距离越远可测量的恒星距离越远。。 D = B/sinπ 周年视差周年视差 (annual(annual parallax)parallax) 以地球轨道半长径作为基线测量恒星的距离。 周年视差是恒星相对于地球轨道半长径所张的夹角。 天体的视差天体的视差 可以用观测者的 两个不同位置之两个不同位置之 间的距离（称为 基线 ）在天体处 的张角来表示的张角来表示。。 周年视差的测量方法周年视差的测量方法： ① 照相方法： 观测仪器：长焦距天体照相仪， 方法方法：：以待测星为中心以待测星为中心，，在半径在半径77′～～88′的的 圆内选6～10颗暗比较星，每年两次，拍 22 ～～44年年 量度：坐标量度仪，测量一年内待测星 相对背景暗弱星的偏离角相对背景暗弱星的偏离角 （（视差的两倍视差的两倍 ）） 系统误差：地球绕太阳的轨道是椭圆轨 道道，，参考系的选取参考系的选取，，背景星的自行背景星的自行，，星星 像的大小… ② 空间大口径望远镜＋CCD： Hubble 15%时间， HipparcosHipparcos （（伊巴谷伊巴谷 ））卫星卫星 （（天测卫星天测卫星 ）） 优点：太空没有大气， 仪器失重，无弯沉效应 测量精度可达到测量精度可达到 ±±00.009009”” 三角测距法通常只适用于近距离（一般几百pc范围 内）的恒星。 VLBA技术的使用使三角测距范围达10 kpc ！ 空间光学干涉技术（SIM Lite） Find Earths DDarkk MMatttter Galaxy AssemblyAssembly Precision Stellar Stellar