Как измеряется расстояние до далеких звезд и галактик?

Кажется, нет полного ответа, объясняющего красное смещение, я попробую -

Красное смещение — это явление, при котором (в этом контексте) свет кажется более красным , что означает, что он имеет большую длину волны. Это связано с доплеровским сдвигом , но есть и другие способы, которыми свет может смещаться в красную сторону.

Это красное смещение света происходит по двум причинам:

• Наблюдаемый объект удаляется от нас: это из-за эффекта Доплера. Поскольку объект удаляется с некоторой конечной скоростью, видимая длина волны света смещается на $$\frac{\Delta \nu}{\nu_{0}} = \frac{v_{obj}}{c}$$

где$\Delta \nu$изменение наблюдаемой частоты света,$c$это скорость света,$\nu_{0}$- исходная частота света, а$v_{obj}$- скорость объекта (относительно нас).

• Вселенная расширяется : важно понимать, что этот эффект не связан с эффектом Доплера. Результат точно такой же, а именно длина волны света смещена в красную сторону, но это потому, что само пространство-время расширяется. Даже если объект покоится относительно нас (т. е. в любой момент времени, когда скорость расширения Вселенной пренебрежимо мала), свет от него все равно будет смещен в красную сторону из-за расширения Вселенной . Тщательные измерения этого эффекта дают числа для постоянной Хаббла .

Теперь, чтобы ответить, как определить красное смещение: обычно ищут спектральную линию или набор спектральных линий для наблюдения. Теперь можно рассчитать и наблюдать в контролируемых условиях, какими будут длины волн этих спектральных линий, когда они покоятся по отношению к нам, поэтому мы знаем, какие длины волн искать.

Своеобразной противоположностью спектральным линиям являются линии поглощения (на фото). Линии поглощения используются (насколько мне известно) в астрономии. На картинке вы заметите одну вещь: если одна линия имеет красное смещение, то все линии будут смещены в красную сторону на одинаковую величину. Следовательно, измерив относительное расстояние между линиями, мы можем определить, к какому виду это относится, исходя из наших предварительных знаний. А затем, измерив, насколько наблюдаемые спектральные линии смещены от ожидаемых значений, мы можем вычислить красное смещение объекта. Выяснение того, связано ли наблюдаемое красное смещение с расширением Вселенной или с доплеровским смещением, является более тонкой проблемой. Но ваш вопрос об этом не беспокоит, поэтому я оставлю его любопытным людям и Google.выяснить.

Метод параллакса короче, чем требуется для Андромеды, а метод красного смещения длиннее, чем требуется для нее.

Расстояние до галактики Андромеды измеряется методом стандартных свечей: http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_candle#Standard_candles

Я думаю, что переменные старты цефеид подходят для галактики Андромеды. Период пульсации этих звезд связан с их максимальной яркостью, что позволяет рассчитать расстояние.

http://www.physlink.com/education/askexperts/ae589.cfm

Существует несколько методов:

Для более близких галактик вы можете использовать переменные цефеиды в качестве стандартных свечей. Между периодичностью и абсолютной яркостью существует связь, и по ней можно найти расстояние.

Для далеких галактик используйте красное смещение - вы ищете известную спектроскопическую эмиссионную линию, например, сверхтонкий спин-флип-переход нейтрального водорода на знаменитой частоте 1420 МГц. Измерьте разницу между ожидаемой и измеренной частотами delta f— подставьте ее в закон Хаббла, и она даст вам расстояние.

Вы должны начать с рассмотрения лестницы (космического) расстояния стандартных свечей: en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_distance_ladder

Теперь, чтобы узнать, как вы измеряете расстояние до галактик или звезд, вернитесь к первому курсу астрономии. Используйте паралакс или красное смещение, как указано выше. Один не упомянутый закон обратных квадратов, который использует паралакс.