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天文学的なオブジェクトへの距離をどのように測定しますか?

天文学者は、さまざまな方法を使用して、天文用オブジェクトへの距離を測定し、それぞれに独自の強みと制限があります。最も一般的に使用される方法のいくつかは次のとおりです。

1。視差:

* それがどのように機能するか: これは、近くの星の距離を測定するための最も直接的な方法です。太陽の周りの地球の動きを使用してベースラインを作成します。天文学者は、地球が太陽を周回するとき、遠い背景星に対する星の位置の明らかな変化を測定します。視差と呼ばれるこのシフトは、星までの距離に直接関係しています。

* 制限: この方法は、比較的近くの星にのみ効果的であり、通常は数千光年以内です。それを超えて、視差は小さすぎて正確に測定できません。

2。標準キャンドル:

* それがどのように機能するか: Cepheid変数星やタイプIA超新星などの特定の種類の天文オブジェクトは、既知の光度(固有の明るさ)を持っています。地球からの見かけの明るさを測定することにより、天文学者は光の逆方式の正方形を使用して距離を計算できます。

* 制限: これらの方法は、オブジェクトの本質的な光度を正確に知ることに依存しています。この値に不確実性がある可能性があり、距離の推定値にエラーが発生する可能性があります。

3。 Redshift:

* それがどのように機能するか: この方法では、ドップラー効果を使用して、銀河までの距離を測定します。銀河が私たちから離れると、それらが発する光が伸び、より長い波長に向かってシフトします(赤方偏移)。赤方偏移の量は、銀河の距離に直接比例します。

* 制限: 宇宙の拡大は、遠くの銀河からの光の歪みを引き起こす可能性があるため、赤方偏移の測定は常に信頼できるとは限りません。

4。 Tully-Fisher関係:

* それがどのように機能するか: この方法は、スパイラル銀河に適用され、その固有の光度を回転速度に関連付けます。銀河の回転速度を測定することにより、天文学者はその光度を推定してから距離を計算できます。

* 制限: この方法は、スパイラル銀河のみ正確であり、銀河のほこりやガスの影響を受ける可能性があります。

5。表面輝度変動:

* それがどのように機能するか: この手法は、銀河内の個々の星の明るさの変動を使用して、その距離を測定します。これらの変動は距離に反比例するという事実に依存しています。

* 制限: この方法は、楕円形の銀河に最適であり、かすかすぎたり近づきすぎたりする銀河では精度が低くなります。

6。その他の方法:

* 三角視差: 視差に似ていますが、軌道の代わりに地球の直径をベースラインとして使用します。

* 統計視差: 空の星の分布を使用して、距離を推定します。

* メインシーケンスフィッティング: クラスター内の星の見かけの大きさを、クラスターの距離を推定するために、既知の絶対的な大きさと比較します。

結合方法:

天文学者は、多くの場合、複数の方法を組み合わせて、最も正確な距離測定を確保します。たとえば、視差を使用して標準のろうそくを較正する場合があります。これは、より遠くのオブジェクトまでの距離を測定するために使用できます。

これらのさまざまな技術を適用することにより、天文学者は宇宙の広大なタペストリーをつなぎ合わせて、星、銀河、さらには空間の最も遠い範囲の距離を測定できます。

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