銀河の場合:
* 角度のサイズと距離: 最も基本的な方法は、空の銀河の角度サイズを測定し、その距離を知ることです。これは、腕の長さで保持されているコインの見かけのサイズを測定するようなものです。距離を知ることで、実際のサイズを計算できます。
* 標準キャンドル: Cepheid変数の星やタイプIA超新星のようなオブジェクトは明るさを知っており、天文学者が距離を計算できるようにします。この距離とその見かけのサイズを使用して、実際のサイズを決定できます。
* 回転曲線: 銀河内の星とガスの回転を観察することにより、質量の分布を推測し、そのサイズを決定できます。
* 赤外線および無線観測: これらの波長により、ほこりの雲に浸透し、その中心的な膨らみやスパイラルアームを含む銀河の構造全体を観察することができます。
ブラックホールの場合:
* 星とガスの軌道速度: ブラックホールを周回する星とガスの速度を観察することにより、ケプラーの惑星運動の法則を使用してその質量を計算できます。ブラックホールのイベントホリズンはその質量に直接比例するため、そのサイズを推定できます。
* イベントHorizon望遠鏡: これらの特殊な望遠鏡は、干渉測定を使用して地球のサイズの仮想望遠鏡を作成し、超大規模なブラックホールのイベントの地平線を直接画像化できるようにします。
* 重力レンズ: 遠くのオブジェクトからの光がブラックホールのような巨大なオブジェクトの近くを通過すると、そのパスが曲がって歪んだ画像を作成します。これらの歪みを分析することにより、質量、したがってブラックホールのサイズを計算できます。
メソッドの精度:
* 完璧ではありませんが、進化: これらの方法は利用可能な最良の推定値を提供しますが、制限があります。たとえば、銀河の距離はしばしば不確実であり、ブラックホールの質量は、イベントホライズン以外の要因に影響を与える可能性があります。
* 一定の洗練: 天文学者は常に自分のテクニックを改良し、新しい方法を開発しています。望遠鏡、コンピューティングパワー、および理論的理解の進歩は、ますます正確な測定につながります。
結論として、科学者はさまざまな技術を使用して、銀河とブラックホールのサイズを測定し、それぞれに長所と短所があります。これらの測定の精度は、宇宙の理解が進化するにつれて常に改善されています。