第二节 邻近恒星的视差和距离

公元1543年哥白尼提出的日心说，在长时期内得不到人们的普遍赞成，重要原因之一是，既然地球在绕太阳转动，为什么看不到恒星的视差位移呢？特别是在地球公转轨道直径的两端去看同一颗恒星时，为什么还看不到它的方位有任何变化呢？日心说的回答是，恒星可能都非常遥远，以致它们相对于日地基线的张角（即恒星的周年视差）总是近似为零。当然这种解释是不能令人满意的。

公元1609年伽利略望远镜问世以后，天文视野日益扩大，除拓宽了人们所认识的太阳系疆界外，还逐渐深入到由数以万计的恒星所组成的宇宙。相继发现很多恒星并不是单个存在的，它们有的两个一对，形成双星；有的三五成群，甚至几十几百、成千上万，由相互的引力约束形成各种各样的集团。其中的小集团称为聚星，大集团称为星团，而联系比较松散的则称为星协。但是，恒星的周年视差还是测不出来，恒星是固定在旋转天球上的众多光点的传统看法依然没有多大改变。

公元1718年，英国天文学家哈雷通过用望远镜对恒星位置所进行的系统观测研究，发现至少有3颗很亮的恒星——天狼星、大角星和毕宿五的位置，同古希腊人记载的位置相差很远，有的竟达30角分之多。哈雷认为这种差异既不可能是肉眼观测的错误，也不可能是记载的笔误，而只能是恒星“自行”的表现。如果恒星全都以或多或少相近的速度在广大空间中运动，那么，随着时间的推移，离我们近的恒星的视位移将比离我们远的恒星大。已发现的这3颗有大位移的恒星，正好说明它们同我们的距离比天空中大多数恒星都近。而因为距离最近，也就显得最亮了。这样，人们所习惯的恒星都固定在天球上的想法就难以维持下去了。同时，测量最近的恒星的视差这一重要课题，也在天文学家中引起了很大的兴趣。

为了探测与恒星视差有关的非常小的位移，英国天文学家布拉得雷（James Bradley）使用了一架直径9.4cm、长7.5m的望远镜，专门固定在铅垂方向上进行观测。因为从这个方向上投来的星光受地球大气折射的影响最小，所以当一颗名叫天龙座伽玛的恒星从天顶附近经过子午圈时，自然会漂进望远镜的视场中来。而它的位置的任何变化，则不大可能是大气干扰的结果。在这种情况下，布拉得雷经过日积月累的观测，发现这颗恒星的位置在一年中来回摆动了40角秒。接着他又竖起了一架较小的望远镜进行对比观测，也发现了类似的摆动。布拉得雷本来以为这种摆动就是该恒星的视差位移，但不知为什么它却比预期的视差位移的相位总是落后大约90度。经过进一步的分析研究，他才认识到上述星像的摆动与星的远近无关，而是星光速度与地球绕太阳公转的轨道速度共同合成的结果，并将其命名为光行差。公元1728年，他在致哈雷的信中向皇家学会报告了这一发现。该发现虽然还不是恒星视差，但却为恒星视差的发现排除了一个重大障碍。同时，该发现也从恒星观测方面具体地证实了日心说中关于地球绕太阳转动的合理性。

英国天文学家威廉·赫歇耳开拓了用大孔径反射望远镜进行天文观测的新时代。赫歇耳从1774年自制第一架直径为15cm的反射望远镜开始，又相继制作了直径为22.5cm、45cm以及122cm等许多越来越大的反射望远镜。几乎每架望远镜一投入观测，都会取得新发现的重要天文成果。其中与恒星运动有关的成果包括发现太阳的空间运动以及双星系统的轨道运动等。

赫歇耳通过对大量恒星自行的测量，发现太阳附近的恒星运动并不是杂乱无章的，而是看上去有的在互相分离、有的则在互相靠拢。他认为这是太阳本身朝恒星分离方向运动的结果，并具体指出了太阳的这个运动方向就是武仙座方向，而运动速度则达17.5km/s。这种恒星自行的普遍性自然也否定了太阳静止于宇宙中心的理论。
　　本文标题：邻近恒星的视差和距离
　　手机页面：http://m.dljs.net/dlsk/yanhua/10936.html
　　本文地址：http://www.dljs.net/dlsk/yanhua/10936.html