登陆注册
1968600000020

第20章 恒星光行差

1728年,英国天文家布莱雷德发现了光行差现象。他观察到,恒星在一年的不同时间内观察位置会发生变化。也就是说,在地面观测某颗恒星时,望远镜的倾角要做相应的周期变化。

为了更好地理解光行差是怎么回事,我们先来看看日常生活中的一个有趣现象。大家一定会有这样的经历,在一个无风的下雨天,雨是垂直下落的,如果你打着伞站着不动,雨就淋不着你。但是如果你把雨伞仍然竖直举在头顶而跑步前进的话,那么你的衣服就会被淋湿,在你看来,这时候的雨并不是垂直下落的,而是倾斜着向你飘落下来。

光行差的道理也是一样的,恒星是不动的,但是地球却在以每秒30千米的速度绕太阳公转,因此,对于一颗正在头顶上方的恒星,在地球上看来,光线并不是垂直照下来的,而是有一定的倾角仅,这个角度被叫做光行差常数,它与恒星的距离无关。

根据简单的合成原则,有:k=v/c。式中:c为光速,v是地球绕太阳公转的速度。

光行差是由英国学者布莱雷德观测发现的,他的初衷是为测定恒星的周年视差,却于失败中意外发现了光行差。1725年,他测出天龙座的一颗星存在以一年为周期的20″的微小位移,可是位移的方向与预期的视差位移不同。他成功地解释了这种物理效应,并把它定名为光行差。α约为20·5″,将α的观测值和地球的公转速度代入上面的公式,就可以得出:

c=3·1×108米/秒。

这是历史上首次得到的较为准确的光速值。

奇怪的是,从丹麦天文学家雷默于1676年测定光速,到1725年布莱雷德发现光行差,相隔达半个世纪之久,竟没有人想到光的传播速度对恒星视位置所产生的这种极其简单的影响。

恒星周年视差位移

由于最近的恒星同我们之间的距离也有4·22光年,所以地球围绕太阳的周年运动对大多数恒星来说,不能引起任何显着的位置变化。对于可以测出视差位移的恒星,视差值只有1秒的十分之几或百分之几。这在观测仪器不精密的中世纪,是根本无法测定的。直到19世纪30年代,三位天文学家几乎同时各自独立地测出了恒星的周年视差值,为哥白尼的学说最后找到了严格的证明。

设想观测者先在太阳S上观测黄极附近的恒星α,它位于天球上的α′处;然后,观测者再移到地球A去观测α,由于观测者的位移,就引起恒星α的视差位移,它向着太阳在天球上从α′移到α点。在一年中观测者随地球沿着轨道ABCD绕太阳运转一周,他便看见恒星α在天球上画出圆轨迹abcd,圆的半径等于该恒星的周年视差。

恒星的周年视差是以太阳到恒星α的距离r为弦,以地球同太阳距离α为最小边的盲角三角形内的最小内角π。

sinπ=α〖〗r,π=α〖〗r

测定恒星距离的方法,只需将上式改写成:

r=α〖〗π=206·265α〖〗π″

式中:α为天文单位,若以206·265α为1秒差距,则r=1〖〗π″秒差距。

测定恒星的周年视差不仅可以证明地球的绕日公转,而且恒星的周年视差一经测定,便立刻得出该恒星的距离。恒星周年视差位移的轨迹在形态上与光行差类似:位于黄极上的恒星的周年视差位移轨迹为半径等于该恒星周年视差的圆;黄道上恒星的视差为一弧段,其一半为该恒星的周年视差;天球上其他部位的恒星的视差为半长轴等于该恒星周年视差的椭圆,恒星的黄纬愈小,椭圆的扁率愈大。

周年视差与光行差比较,具有不同的特点:光行差常数对于所有的恒星都相同,周年视差却随着恒星距离的增加而减小;光行差指向与太阳黄经相差90°的一点,周年视差的指向与太阳黄经相同;光行差常数的数值大,周年视差的数值总是很小,因而视差位移表现为使光行差椭圆有微小的变形。

同类推荐
  • 帮助孩子挖掘潜能的经典小故事

    帮助孩子挖掘潜能的经典小故事

    编者以孩子的求知欲与好奇心为契机紧紧抓住儿童求知欲强的心理特点,以讲述一个个经典生动小故事的形式帮助孩子挖掘自己的巨大潜能,以激励他们从小,树雄心立大志强体魄陶冶心灵等,让他们早日看到自己不可估量的潜能。
  • 再见,青蛙2:最后的雪花

    再见,青蛙2:最后的雪花

    本书作为儿童成长文学系列之一,主要描写了一只厌倦了沙漠恶劣环境的蝎子大黄,经过长途奔波,找到了一片充满生机的绿洲湿地,并结交了青蛙公主青儿,为了青儿的安全,大黄用计除去了准备消灭蛙族的毒蛇、老鼠等天敌,但是,青蛙居住的绿洲依然因为环境的恶化,最终湮灭。
  • 金属魔手(魔力校园)

    金属魔手(魔力校园)

    月初是一个单亲家庭长大的小男孩,他的爸爸醉酒颓废,而他却努力地维持着这个家。他有一个秘密:他能够操控金属!暑假里,月初成为了模型组装高手,而被月初感化的爸爸在银行当了保安。月初为了保护爸爸和朋友安小小,陷入了重大危机,连月初的爸爸也被暗黑巫师控制,成为了傀儡!
  • 魔杖

    魔杖

    时值大雪纷飞,天地间白茫茫的一片,几只饥饿的乌鸦在雪幕里盘旋穿梭。房屋、树木、山脊全都被厚厚的积雪覆盖着,鹅毛大雪依然纷纷扬扬地飘落着,丝毫没有停下来的意思。雪地里猛然戳进一根拐杖,紧跟着拐杖的痕迹,一个穿着毡鞋的老人,留下一行重重的、蹒跚的大脚印……
  • 希腊大冒险(环游世界大探险)

    希腊大冒险(环游世界大探险)

    经历过无数次失败之后的卡西欧博士重整旗鼓,和恶心巴拉教授一起研制出了可以穿越时空的时间机器,他们预谋通过搭乘时间机器去改变历史进程。作为正义使者的米娜、卡奇和莱恩当然不会眼看着博士的阴谋得逞,他们来到了西方文明的起源地——希腊,和博士展开了激烈的斗争,穷途末路的田健三郎趁乱进入了时光机器之中,来到了一个不知名的时代之中,米娜、卡奇和莱恩也紧跟着进入了不知名的时代,在穿越时空的过程中,米娜、卡奇和莱恩一起领略到了希腊不同时期的历史与风土人情……
热门推荐
  • 断尾雪狐

    断尾雪狐

    商纣灭亡后,女娲处死了妲己。但九尾狐族也被世人不耻,而惨遭屠杀,他们被迫离开青丘之地躲入终年被冰雪覆盖的苍茫山上。
  • 重生王爷很狂妄

    重生王爷很狂妄

    再次睁眼她从权倾天下的摄政王重生为碌碌无为的女王爷! 人人欺辱嘲弄恨不得得而诛之?打,不掳袖子何以平定天下。 欺她无权无势毫无地位?女皇当金子赏回来的国玺算不算?灭奸臣得来的兵符、拔剑打回来的天下、灭妖族收回来的战利品算不算? 这一世她不过随性而活,然佳锋乱世出英雄、醉卧红尘究竟谁为谁倾心? 红衣妖孽追上瘾。 清冷神医护上瘾。 温柔暖男赖上瘾。 腹黑蛇君欺上瘾。 呆萌小兽撩上瘾。 禁欲仙师宠上瘾。 等等……想逃? “女人,招惹桃花遍地开胆敢偷着跑路?" 抓,抓回来使劲捂,万年石头不开花还是欠了火候。 注《本文甜宠一女多夫,男生子不喜勿入!》
  • 陆先生请放手

    陆先生请放手

    五年前一场意外她撞伤脑袋失忆了,而那个医学界神一般的男人也彻底退出没了音讯,五年后,她不顾老爷子的反对回国,已经成为c.国站在顶端的男人再次陷入,他只记得小姑娘转动那双好看的眼睛,坐在他腿上一脸期看着他“做我男朋友好吗?”他恨不得把心捧在她面前,所以怎么会拒绝呢?可就在她以为他就是命中注定的时候给了她重重一击,她说“我们分手吧”
  • 修真小道士

    修真小道士

    七绝技霸唱天下,夜江湖扑朔迷离。三教九流门中事,乱世花都任横行!老子修真小道士,强!无!敌!
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 末世人物面板

    末世人物面板

    沐阳发现他来到了末世,他激活了一个人物面板,每升1级可以加285点点数。
  • 千机迷城

    千机迷城

    自古至今,渺小的人类便一直生存于泰坦巨兽的阴影之下,这些亘古的妖魔主宰了所有的祸乱于大地湖海间肆虐。人们祈愿世上的天神能够窥见凡间,为他们带来传说中的“半神之子”。这样的虚无缥缈,你也曾信仰吗?少年如是说到。
  • 五方帝六:月明篇

    五方帝六:月明篇

    何昭宇、白慕飞和白帝之间的恩怨情愁。他是傲睨天下、尊贵孤高的白帝,雄霸武林一方,未曾有过要不到的东西,更未曾为谁如此屈就,唯有何昭宇,这个为了所爱牺牲所有的人,能让他情牵意动,甚至不顾一切,毁誓下山。何昭宇苦,白慕飞苦,白帝也苦,这纠缠不清的缘,会让三人面临什么样的抉择呢?
  • 重生空间之医圣大小姐

    重生空间之医圣大小姐

    重生一世,白心然发誓有冤报冤,有仇报仇,收拾渣男,解除婚约,她发誓不要再向上辈子一样被别人当成傻子似的玩弄,然而再报仇的过程中,再遇见了那个让她一言难尽的男人时,白心然只觉得前所未有的无奈,她不过是想要帮助他恢复健康,怎么就被这个牛皮糖似的男人给粘上了......