科學(xué)家通過音樂來精確測量恒星與地球的距離

2025-11-22 16:40:20 分類：焦點(diǎn) 閱讀(33589)

蓋亞衛(wèi)星打開了一扇通向近宇宙的窗口，提供了近20億顆恒星的家通距離天文測量數(shù)據(jù)。信用:uux.cn/歐空局
（神秘的過音合肥瑤海高級外圍女上門資源vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（薩拉·佩林）：一組天文學(xué)家已經(jīng)使用星震學(xué)，或恒星振蕩的樂精量恒研究，來精確測量恒星與地球的確測球距離。他們的星地研究檢查了數(shù)以千計(jì)的恒星，并檢查了在蓋亞任務(wù)期間進(jìn)行的科學(xué)測量，以研究近宇宙。家通距離
對我們大多數(shù)人來說，過音夜空中無數(shù)的樂精量恒亮點(diǎn)似乎都是星星。但事實(shí)上，確測球合肥瑤海高級外圍女上門資源vx《134+8006/5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)其中一些點(diǎn)實(shí)際上是星地行星，或遙遠(yuǎn)的科學(xué)太陽，甚至是家通距離位于數(shù)十億光年之外的整個(gè)星系。你在看什么取決于它離地球有多遠(yuǎn)。過音這就是為什么測量到天體的精確距離是天文學(xué)家如此重要的目標(biāo)——也是他們目前面臨的最大挑戰(zhàn)之一。
正是考慮到這一點(diǎn)，歐洲航天局(ESA)在10年前啟動了Gaia任務(wù)。蓋亞衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)打開了一扇通往近宇宙的窗口，提供了近20億顆恒星的天文測量數(shù)據(jù)，如位置、與地球的距離和運(yùn)動。
在EPFL，由理查德·安德森教授領(lǐng)導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)燭光和距離研究小組旨在測量宇宙當(dāng)前的膨脹，并將蓋亞視為一個(gè)有價(jià)值的工具。“蓋亞增加了10，000倍的恒星數(shù)量，這些恒星的視差被測量，這要?dú)w功于其前身歐空局Hipparcos任務(wù)在精確度上的巨大提高，”他說。
今天，科學(xué)家使用視差來計(jì)算到恒星的距離。這種方法包括在衛(wèi)星的幫助下，通過Gaia在太空中的位置、太陽和相關(guān)恒星之間的三角測量來測量視差角。恒星離得越遠(yuǎn)，測量就越困難，因?yàn)榫嚯x越大，視差就越小。

科學(xué)家使用視差來計(jì)算到恒星的距離。信用:uux.cn/歐空局
盡管蓋亞取得了巨大的成功，視差的測量仍然是復(fù)雜的，為了讓蓋亞視差發(fā)揮出最大的潛力，仍然有一些小的系統(tǒng)效應(yīng)需要檢查和修正。這就是來自EPFL和意大利博洛尼亞大學(xué)的科學(xué)家們通過對12000多顆振蕩紅巨星進(jìn)行計(jì)算所做的工作，這是迄今為止最大的樣本量和最精確的測量。
“我們通過比較衛(wèi)星報(bào)告的視差和我們使用星震學(xué)確定的相同恒星的視差來測量蓋亞偏差，”安德森研究小組的科學(xué)家，發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》上的一項(xiàng)研究的主要作者Saniya Khan說。
恒星地震
就像地質(zhì)學(xué)家利用地震研究地球結(jié)構(gòu)一樣，天文學(xué)家利用星震學(xué)，特別是恒星的振動和振蕩，來收集關(guān)于它們物理性質(zhì)的信息。恒星振蕩被測量為光強(qiáng)度的微小變化，并被轉(zhuǎn)化為聲波，產(chǎn)生了這些振蕩的頻譜。
“頻譜讓我們確定一顆恒星有多遠(yuǎn)，使我們能夠獲得星震視差，”汗說。“在我們的研究中，我們聆聽了大量恒星的‘音樂’——其中一些位于15000光年之外。”

藝術(shù)家的觀點(diǎn)說明了單個(gè)聲波如何在像太陽這樣的恒星內(nèi)部傳播。一些沿著表層傳播，而另一些則直接穿過恒星的中心。信用:uux.cn/歐空局
為了將聲音轉(zhuǎn)化為距離測量，研究小組從一個(gè)簡單的事實(shí)開始。聲波在太空中傳播的速度取決于恒星內(nèi)部的溫度和密度。
“通過分析恒星振蕩的頻譜，我們可以估計(jì)恒星的大小，就像你可以通過它發(fā)出的聲音來識別樂器的大小一樣——想想小提琴和大提琴之間的音高差異，”博洛尼亞大學(xué)物理和天文學(xué)系的正教授、該研究的第三作者安德烈·米格利奧說。
復(fù)雜的分析
這樣計(jì)算出一顆恒星的大小后，天文學(xué)家就確定了它的光度，并將這個(gè)數(shù)字與地球上觀測到的光度進(jìn)行比較。他們將這些信息與從光譜學(xué)獲得的溫度和化學(xué)成分讀數(shù)結(jié)合起來，并通過復(fù)雜的分析運(yùn)行這些數(shù)據(jù)，以計(jì)算到恒星的距離。最后，天文學(xué)家將這個(gè)過程中獲得的視差與蓋亞報(bào)告的視差進(jìn)行了比較，以檢查衛(wèi)星測量的準(zhǔn)確性。
安德森說:“星震學(xué)是我們在整個(gè)天空中檢查蓋亞視差準(zhǔn)確性的唯一方法——也就是說，對低強(qiáng)度和高強(qiáng)度恒星都是如此。”
該領(lǐng)域的未來是光明的，正如Khan概述的那樣，“即將到來的旨在探測和調(diào)查系外行星的TESS和PLATO等太空任務(wù)將采用星震學(xué)，并在越來越大的天空區(qū)域提供所需的數(shù)據(jù)集。因此，類似于我們的方法將在改進(jìn)蓋亞的視差測量中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，這將幫助我們精確定位我們在宇宙中的位置，并使天文學(xué)和天體物理學(xué)的眾多子領(lǐng)域受益。”