变年之间的方法如果在

光年之间_河外星系的特征_宇宙中的岛屿星

2.光年之间——河外星系的特征

在浩瀚无垠的河外星系之中，椭圆星系的大小差异很大，直径在3300多光年～49万光年之间；旋涡星系的直径一般在1.6万光年～16万光年之间；不规则星系直径一般在6500光年～2.9万光年之间。当然，由于星系的亮度总是由中心向边缘渐暗，外边缘没有明显界线，往往用不同的方法测得的结果也是不一样的。

椭圆星系

星系质量一般在太阳质量的100万～10000亿倍之间。椭圆星系的质量差异很大，大小质量差竟达1亿倍。相比之下，质量居中，不规则星系一般较小。

河外星系内的恒星在运动，不仅星系本身也有自转，而且星系整体也在空间同样运动。星系在宇宙空间的总体分布是各个方向都一样，近于均匀。但是从小尺度看，星系的分布又是不均匀的，与恒星的分布一样，有成团集聚的倾向，大麦哲伦星系和小麦哲伦星系组成双重星系。它们又和银河系组成三重星系,加上仙女座大星系等构成了本星系群。

大麦哲伦星云

作为庞大的天体系统来说，星系也是有形成、发展到衰亡的演化过程。星系从形态序列看有椭圆星系、旋涡星系和不规则星系。这种形态上的差别是否代表它们演化阶段的不同呢？谁属年轻？谁是中年？谁算老年？现在仍未有结论，尚处于探索之中。

小麦哲伦星云

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星系的红移现象

所谓星系的红移现象，就是在星系的光谱观测中，某一谱线向红端的位移。根据物理学中的多普勒效应，红移现象表明被观测的天体在空间视线方向上正在远离我们而去。

哈勃

1929年，哈勃发现星系红移量与星系离我们的距离成正比。距离越远，红移量越大。这种关系被称之为哈勃定律。这是大爆炸宇宙学的实测依据。

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什么是“造父变星”？

造父变星是一类高光度周期性脉动变星，也就是说，它的亮度随时间呈周期性变化。因为典型星“仙王座δ”而得名。“仙王座δ”星最亮时是3.7星等，最暗时只有4.4星等。这种变化很有规律，周期为5天8小时47分28秒。这就叫“光变周期”。这类星的光变周期有长有短，但大多在1～50天之间，而且以5～6天为最多。

由于我国古代将“仙王座δ”称作“造父一”，所以天文学家便把此类星都叫做“造父变星”。人们熟悉的北极星也是一颗“造父变星”。科学家们经过研究发现，这些变星的亮度变化与它们变化的周期存在着一种确定的关系，光变周期越长，亮度变化越大。人们把这叫做“周光关系”，并得到了周光关系曲线。以后在测量不知距离的星团、星系时，只要能观测到其中的造父变星，利用周光关系就可以将星团、星系的距离确定出来。因此，造父变星被人们誉为“量天尺”。

造父变星

1912年，美国天文学家勒维特在研究大麦哲伦星云和小麦哲伦星云时，在小麦哲伦星云中发现25颗变星。它们的亮度越大，光变周期越大，极有规律，称为“周光关系”。

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由于小麦哲伦星云距离我们很远，而小麦哲伦星云本身和距离相比很小，于是可以认为小麦哲伦星云中的变星距离我们一样远。

这样，天文学家就找到了比较造父变星远近的方法：如果两颗造父变星的光变周期相同则认为它们的光度就相同。这样只要用其他方法测量了较近造父变星的距离，就可以知道周光关系的参数，进而就可以测量遥远天体的距离。

但是“造父变星”本身太暗淡，能够用来测量的河外星系很少。其他的测量遥远天体的方法还有利用天琴座RR变星以及新星等方法。

造父变星在可见光波段，光变幅度0.1～2等。光变周期大多在1～50天范围内，也有长达一二百天的。

“造父变星”实际上包括两种性质不同的类型：星族Ⅰ造父变星（或称经典造父变星）和星族Ⅱ造父变星（或称室女W型变星）。它们有各自的周光关系和零点，对相同的周期，前者的光度比后者小1.4等左右。

造父变星光谱由极大时的F型变到极小时的G～K型（恒星光谱分类）,谱线有周期性位移，视向速度曲线的形状大致是光变曲线的镜像反映。这意味着亮度极大出现在星体膨胀通过平衡半径的时刻（膨胀速度最大），而不是按通常想象那样发生在星体收缩到最小、因而有效温度最高的时刻，位相差0.1～0.2个周期。这种极大亮度落后于最小半径的位相滞后矛盾，被解释为星面下薄薄的电离氢区在脉动过程中跟辐射进行的相互作用而引起的现象。