计算到星星的距离

我只是在看卡尔·萨根（Carl Sagan）的演讲。他谈到要弄清楚到星星的距离。它使我对了解更多有关该主题的兴趣。

据我所知，可以使用平方反比和视差。任何人都可以扩展这些内容吗？特别是关于我该如何测量从地球到Proxima Centauri的距离。

当前接受的答案与找到像Proxima Centauri的恒星的距离无关。

这是视差的工作原理。您可以测量（大概）更远的恒星在恒星场中的位置。您执行两次，间隔6个月。然后，您可以计算恒星相对于其背景恒星移动的角度。该角度构成一个大三角形的一部分，其底面等于地球绕太阳轨道的直径。三角函数然后告诉您距离是地球到太阳的距离的倍数。[实际上，您可以在任何时间间隔内执行许多测量，并将所有测量组合在一起。]

实际上，“视差角”是该角位移的一半，如果视差角为1秒弧度，则星形距离为1视差。因此1pc是1 AU / m。视差越大，恒星越近。$\tan (\theta) = 3.08\times10^{16}$

盖亚卫星目前正在绘制整个天空，并将估计约十亿颗恒星的微小视差，其精度为至10 − 4弧秒（取决于目标亮度）。$10^{-5}$$10^{-4}$

视差-如http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/21c/earth_universe/earth_stars_galaxiesrev4.shtml所示

现在实际上，这比这困难得多，因为由于恒星在银河系中相对于太阳的运动，它们在天空中也具有“适当的运动”。这意味着您必须进行两次以上的测量才能分离出天空中的运动分量。对于半人马座Proxima Centauri，由于适当的运动而相对于背景恒星的运动大于视差。但是可以清楚地看到并分离这两个组件（见下文）。下图中的弯曲运动幅度是视差的（一半）。适当的运动只是相对于背景恒星的恒定线性趋势。

Hx图像的Proxima Centauri的路径对背景的星星。绿色曲线显示了未来几年恒星相对于背景场的测量和预测路径。

因为视差角较大，所以视差测量最适合附近的恒星。对于更遥远的恒星或没有视差测量的恒星，可以使用一系列技术。对于离体恒星，最常见的是尝试根据其颜色或最好根据能够揭示其温度和重力的光谱来确定其类型。从这一点可以估算出物体的绝对光度，然后从观察到的亮度可以计算出距离。这称为光度视差或光谱视差。

找到与恒星集合的距离的一种方法是希望 有一堆RRLyrae。由于RRLyrae是标准蜡烛，因此可以使用平方反比来提取距离。

对于近距离物体，视差方法可以完美地工作。尽管距离较远，但仍使用前面提到的标准蜡烛。可以计算出Ia型超新星RR Lyrae的亮度，因此，根据从这些物体获得的光量，我们可以估算距离。对于更远的物体，可使用红移法来计算距离，在该距离下测量具有给定频率（例如铁发射）的给定线过渡，以及由宇宙膨胀引起的频率偏移（这种现象数学上）为我们提供了物体距离的提示。