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我们如何知道星星有多远?

最近的恒星比邻星(Proxima Centauri)距离我们4.24光年。一光年是9.44万亿公里,或5.88万亿英里。这是一个非常大的距离。步行到比邻星需要9.5亿年。如果你把音量调大,然后像阿波罗11号去月球,仍然需要43000年。那么我们如何测量这个距离呢?

答案就是简单的几何。伸出你的手,保持一臂的距离。闭上一只眼睛。现在睁开这只眼睛,闭上另一只。你的手似乎在背景上移动。你的两只眼睛和你的手组成一个长三角形。如果你知道两眼之间的距离和你的手在背景上移动的角度,你就可以计算出你手臂的长度。你的手移动的角度叫做视差

当然,你不会这样测量你的手臂。现在把三角形做大一些。把你的两只眼睛作为三角形的底部,让这两个点是地球在太阳的对立面。如果你给一颗恒星拍照,如果这颗恒星足够近,它就会相对于背景恒星移动,就像你的手相对于周围环境移动一样。知道了恒星移动的视差角和地球轨道的大小,你就可以计算出恒星的距离。

测量这一距离并非易事。即使是最近的恒星移动的视差角也非常小。对比邻星来说,是0.77角秒。1角秒是1度的1/ 3600。如果你把你的一根头发拿在10米(或33英尺)外,头发覆盖的角度是1角秒。直到1838年,天文学家才能够测量出如此小的角度。在那一年,弗里德里希·贝塞尔测量到天鹅座61号的视差为0.314角秒,或11.4光年。

有趣的事实:视差为1弧秒的恒星距离我们3.26光年。这个距离被称为“平行秒”秒差距为短。