点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距
首页> 光明科普云> 天文前沿 > 正文

我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距

来源:光明网2023-06-22 10:03

  光明网讯(记者宋雅娟)6月20日,国际学术期刊《自然·天文》在线发表了中国科学院国家天文台陈孝钿副研究员领衔完成的一项重要成果。研究团队发现双周期的天琴座RR型变星是最好的标准烛光,利用它的两个周期来测量星系距离不再需要元素丰度的信息,这使得星系批量高精度测距得以实现。

  一百年前,美国天文学家爱德文·哈勃测量了第一个河外星系仙女座大星云的距离,从而确定了河外星系的存在,开创了星系天文学的研究。随着技术的发展,天文学家已经能测量数百亿光年之外的遥远星系的距离,我们也知道了银河系只是浩瀚宇宙中的一粒星尘。当前,天文学家关注的是如何更准地获得一颗恒星、一个星系、甚至整个宇宙的距离。

我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距

标准烛光艺术图

  当我们仰望星空,星星是如此遥远,测量它们的距离通常需要使用量天尺,即标准烛光。标准烛光就像一盏已知功率的灯,它的内在亮度是一致的,当我们离它越远,就会感觉它越暗。我们观测到标准烛光的亮度随距离的平方降低(图1)。恒星中有两种常用的标准烛光:年轻(千万年)的造父变星和年老(百亿年)的天琴座RR型变星。它们的内在亮度分别是太阳的上万倍和一百倍。

  我们如何知道这两类恒星的内在亮度呢?这类恒星的亮度是随时间周期性变化的,并且周期与内在亮度之间存在着线性的周光关系。利用周光关系,我们自然就可以得到这两类恒星的内在亮度,然后通过内在亮度与观测亮度的比较计算出距离。

  使用这种方法可以得到一个误差为5-10%的天体距离,但如果想得到更准的距离,则需要判断标准烛光是否足够标准。天文学家发现,恒星的内在亮度会受元素丰度的影响,也就是说,拥有不同重元素的恒星具有不同的内在亮度。

我天文学家发现宇宙最好“标准烛光” 实现星系批量高精度测距

本星系群的三维艺术图

  因为这个问题,当我们想继续减小天体距离的误差时,就需要测量这些标准烛光的元素丰度。元素丰度的测量成本较高,依靠光谱测量。我国的郭守敬望远镜已经获得了数千万条光谱,是世界上最大的光谱库之一。然而,有光谱测量的天体仍然只是冰山一角。目前只有不到5个河外天体的距离误差小于2%。

  陈孝钿研究团队利用我国郭守敬望远镜等数据,首次发现了双周期天琴座RR型变星的多个周期与金属丰度之间的线性关系,进而建立了双周期天琴座RR型变星的周光关系。基于该周光关系,星系的距离误差可以优化到1-2%。

  我国空间站巡天望远镜将在未来两年内升空,它将能发现近百个近邻星系中的双周期天琴座RR型变星。利用该成果的方法,高距离精度的星系样本将扩大20倍。届时,我们有望看到一张精细的本星系群的三维直观图象(图2),并能得到一个误差在1%的哈勃常数。

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 上海举行普通高校招生志愿填报现场咨询会

  • “汉语桥”比赛在多国举行 增进文化理解与民心相通

独家策划

推荐阅读
随着人工智能技术的不断突破和应用场景的加速拓展,AI相关领域人才需求攀升将成为未来较长一段时间内劳动力需求的重要趋势特征。企业作为劳动力市场的需求主体,也应主动应对AI技术变革,推动内部数字化转型,提升生产效率。
2026-06-15 09:17
智能经济带来的技术提升,不是对传统产业的简单替代,而是通过“人工智能+”行动实现全方位赋能。面对全球人工智能治理规则正在形成的窗口期,我国既要在技术上对标一流,更应在治理上贡献智慧,助力全球AI治理变革。
2026-06-15 09:16
过了芒种,在河南省获嘉县照镜镇樊庄村,村民宋其文家里的麦田已开镰,但他不慌不忙,心里稳得很。宋其文感受到的智慧灌溉来源于水肥一体机搭载的作物高效用水智能决策系统,在那里,天空地数据持续搜集,不断优化生成实时灌溉决策方案。
2026-06-15 09:16
在率先落地的机器人、数字人营业性演出场景中,符合条件的经营主体可将机器人、数字人作为演职人员纳入管理范畴。”  北京经开区有关负责人表示,下一步将持续优化试点流程、稳步扩大试点范围,做到放而不乱、管而有序、服务到位,全力扶持新业态、培育新主体、壮大新产业。
2026-06-15 09:15
6月14日,国家防总办公室、应急管理部组织自然资源部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、中国气象局等多部门联合会商,研判近期降雨发展趋势,研究部署重点地区防汛工作。
2026-06-15 09:13
在“环保智慧大脑”的加持下,河南省重点环境问题平均存续时间从17.4小时压缩至1.09小时,生态环境监管能力显著提升。近年来,河南省生态环境厅坚持科技创新驱动、智慧化引领,生态环境监管进入全流程智能化监测、执法、应急处置的数智化时代,环境治理格局正在重塑。
2026-06-15 09:13
据英国《自然》网站9日报道,美国生命生物科学公司当天宣布,首次通过细胞“部分重编程”疗法,尝试让一名青光眼患者眼部受损的衰老细胞“返老还童”。
2026-06-12 09:32
一项发表于《科学》杂志的最新研究,绘制了首张全球菌根真菌“地下网络”分布图。这是继去年《自然》杂志发表菌根真菌多样性全球分析之后,科学家首次实现对其物理密度的全球可视化。
2026-06-12 09:29
斯坦福大学数学家贾里德·杜克尔·利希特曼在社交平台X上将这种现象类比为国际象棋中的“非常规开局”,认为AI有时能跳出人类长期形成的“审美与惯例”。
2026-06-12 09:28
在前不久举行的第三十四届哈尔滨国际经济贸易洽谈会上,哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室的展台前,围满了参观者。
2026-06-12 09:27
如今,智谱的大模型已经成为全球众多顶级云服务商和知名编程平台的“默认选项”之一,深受海外开发者的欢迎。如果说智谱代表了AI通用大模型在信息空间的实力,那么北京科学智能研究院则展示了AI征服物理和微观世界的强大力量。
2026-06-12 09:26
“在洞窟里,把冷光灯打开,面对着千年壁画的那一刻,所有的烦恼都会瞬间远离,觉得能近距离接触如此杰出的艺术品,是很震撼、很幸运又很幸福的事。遵循这一“笨规矩”,于宗仁组织完成了莫高窟与甘肃省内外多处壁画彩塑保护方案与实施工作,例如莫高窟千像塔彩塑保护修复、莫高窟第196窟壁画彩塑保护修复,以及麦积山石窟部分洞窟的塑像壁画保护修缮等。
2026-06-11 10:23
国际科技出版机构施普林格·自然10日发布的自然指数2026科研领导者榜单显示,中国继续保持全球第一,2024年至2025年科研产出增长22.4%,是全球十强中唯一实现两位数增长的国家。机构表现方面,自然指数显示,中国科学院整体排名位列榜首,在除健康科学和社会科学以外的5个学科领域位居第一。
2026-06-11 10:23
量子传感是一种利用量子效应进行高精度测量的新技术。量子传感可通过增加粒子数量来提高传感性能,然而这面临一个重要挑战——量子热化。“这不仅深化了人们对量子热化这一基础科学问题的认识,也为发展新一代高灵敏度量子传感器提供了新的思路。
2026-06-11 10:23
扎根智能制造一线,很多像马遵农一样的年轻人用技术创新护航制造业转型升级。如今,基于模型的系统工程等方法已应用于飞机制造的各个环节,新工艺的研发更高效、更精准、更节约。
2026-06-11 10:23
阶段扩建,计划新增一个综合舱段,让空间站整体构型从“T”字变为“十”字。从初具规模的三舱组合,到不断扩容升级,中国空间站的成长,是中国载人航天稳步发展的缩影。
2026-06-11 10:23
6月9日16时23分,朱雀二号改进型遥六运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。
2026-06-10 09:57
6月8日,火烈鸟在盐湖湿地嬉戏,成为一道亮丽风景线。
2026-06-10 09:57
日前,长江干线首个“复式航道”在安徽土桥水道和大通水道试运行,预计每日分流200余艘上行浅吃水船舶。
2026-06-10 09:52
近年,智能除锈凝胶与高相容性的新型加固材料的研发与成功应用,分别为脆弱青铜器无损清除锈蚀病害与矿化层加固提供了创新方法。
2026-06-10 09:51
加载更多