Re: [問卦] 要如何形容1400光年在宇宙裡有多近?

作者: a3225737 (Hong/轟哥/Hsiaoboyo)   2015-07-25 12:07:55
※ 引述《Purlas (皮拉斯)》之銘言:
: 很好奇一件事想請問版上高手
: 距離1400光年是怎麼推出來的?
: 觀測到有這顆行星,表示有收到來自該星球訊號
: 可是怎麼從這訊號推算出離地球有多遠???
: 畢竟不可能只是從"光"的速度或亮度這已知推論
: 應該有加上其他假設已知吧!?
以1400光年這距離
大部分用視差即可推算出來,是最直觀但不一定是最快的方式
不太需要用到紅移等方法
所謂視差最簡單的說法就是"你把你的食指放在你兩眼之間"
然後用單眼看這隻指頭,你會覺得這隻指頭在"背景"上的位置不一樣
背景可以是牆壁,或是其他目標物
用左眼看,你就會覺得他比較右邊,用右眼則相反
而這個"比較右邊"或是"比較左邊"是一個很重要的概念
當你把食指拿遠一點
你會發現這個"比較右邊"或是"比較左邊"的程度會變小
如果你食指擺得距離可以無限的遠下去
用你的肉眼則幾乎無法分辨視差,
也就是單用左眼或是右眼你會覺他還是在同一個位置
畫成示意圖如下
遠方背景
╲ ╱
╲ ╱
╲ ╱
╲ ╱
╲ ╱
●(目標恆星)
╱|╲
╱ |↖╲
╱ | 夾 ╲
╱ ↗| 角 ╲ 地球
╱ 距離d |sun p ╲ ↙
(七月)ο————— ○ —————ο(一月)
←────→ ↖
1天文單位(AU) 地球公轉軌道平面
約1.5億km
所以天文學上要如何類比到左眼與右眼的概念
也就是說你必須使你的觀測點越遠越好
於是就選擇地球在軌道兩端的時候
能使目標恆星在背景的視差最大
這時候d的距離可以藉由夾角p(parallax)算出來
我們知道一個圓是360度
1度又可以分成60角分,每一角分又可以分成60角秒(1 度=3600角秒)
所以說一角秒有多大呢?還好拉~
就是你把一個pizza均等切成360*60*60=1296000份時
你那塊pizza的圓心角就是一角秒 (........)
這裡要注意的是這裡的d單位不是光年,這是秒差距
天文學上秒差距的使用率可以說是比光年更高
於是當你用以上方法測量時
你的目標恆星,地球、太陽會形成一個三角形
由於角度非常小,於是可以想像成一個等腰三角形(底是地球軌道半徑)
當恆星在一月跟七月觀察時的視差所夾的角度p為一角秒時
這時恆星的距離(三角形的邊)被定義成一秒差距(parsec,pc)
一秒差距約等於3.26光年(30.8兆km)
d跟p成反比關係,也就是d=1/p
也就是說當視差p=0.1時,d=1/0.1=10秒差距
(類比到一開始,你的手指擺越遠,你會覺得手指的左右改變量越小,也就是p越小)
1729年荷蘭天文學家James Bradley就嘗試觀察視差
由於這個視差實在是非常小(想像一下你吃一塊1/1296000的pizza有多幹)
但是第一次成功測量出視差
已經是1838年德國天文學及數學家 Friedrich Wilhelm Bessel
他發現天鵝座61的視差約是1/3角秒
但是這個測試方法是有上限的
因為大氣會干擾觀測,所以大概只能觀察到0.01角秒,也就是100pc的距離
1989年歐洲大空總署發射了 Hipparcos 衛星
觀察了約11萬顆恆星的視差,精度達到0.001角秒 (12億分之一個pizza 槓)
不過這樣也頂多幾千光年而已
相比宇宙動不動就是幾十萬幾百萬光年的距離來說
能使用的範圍實在很小
但視差這觀測確實是在天文學上一個很重要的基礎
1400光年的距離要怎麼到
光是新視野號用5萬多km/hr的速度飛到70億km遠的冥王星就花了快10年
欸..才70億公里欸
1光年是9.46兆公里,等於是到冥王星才0.0007光年花10年
先想一下1光年要花多久才能到...再來想1400光年吧( ′-`)y-~
所以1400光年真的近嗎?對宇宙來講算是吧
但是對我們來說,可真是一段遙遠的距離
os:任意門不知道有沒有極限
作者: ppptttqaz   2015-07-25 12:08:00
任意門只能抵達到10光年的距離喔
作者: i54011408 (紫菜蘇)   2015-07-25 12:09:00
太深奧了
作者: Waitaha (Waitaha)   2015-07-25 12:10:00
你是在專業什麼啦
作者: light790918 (我是誰)   2015-07-25 12:10:00
5f用任意門到第二個地球肛胖虎
作者: twyes1688 (twyes1688)   2015-07-25 12:10:00
現在地球上最快飛行器 24萬公里/hr,只有光速的 1/4500用地球最快的飛行器飛到地球2.0要 1400*4500=630萬年
作者: shi21 (人蔘啊~)   2015-07-25 12:11:00
這麼專業給推
作者: Maiar (國民黨不倒,臺灣不會好)   2015-07-25 12:14:00
所以國中學幾何是有用的
作者: twyes1688 (twyes1688)   2015-07-25 12:16:00
幾何學本來就有用
作者: KevinR (Kevin)   2015-07-25 12:16:00
King of Star
作者: Benbenyale (想讓貝魯君更爽♥)   2015-07-25 12:17:00
推 圖示版計算星球距離光年單位
作者: OHCA5566 (歐卡五六)   2015-07-25 12:22:00
學數學真的是用在天文上面
作者: joanne1452 (天聾人)   2015-07-25 12:24:00
先推 不要讓人家知道我看不懂
作者: benben70442 (baldie)   2015-07-25 12:30:00
推推
作者: cloudin (☁雲應)   2015-07-25 12:31:00
作者: YJM1106 (YM)   2015-07-25 12:39:00
你嗜插系?
作者: beattheman (QAQ)   2015-07-25 12:42:00
看不懂推
作者: zlshck (Kao)   2015-07-25 12:45:00
朕封你 秒插王
作者: kevin0733   2015-07-25 12:48:00
這篇才真的專業
作者: lyc456 (樹)   2015-07-25 12:55:00
嗯 ………啊 ………什麼 ……
作者: hjjjkrfwe (四季)   2015-07-25 13:01:00
作者: ibmb32012 (日本藍)   2015-07-25 13:10:00
有神快拜
作者: running9977 (LL66pu!uunr)   2015-07-25 13:36:00
作者: aks172582 (Yue)   2015-07-25 13:41:00
快推 不然別人以為我不懂

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