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天文扩展2（第1页）

天文扩展2

一把巨大的量天尺

哈佛大学在南半球的秘鲁有一个天文台，拍摄了许多大麦哲伦星系和小麦哲伦星系的照片。天文学家们对同一个目标拍摄很多张照片，就是想比较一下，照片上的星星会有什么变化。如果有变化，通常来说都是极微小的，这项工作要多枯燥有多枯燥，聋哑人莉维特做的就是这工作。

莉维特细心地检视一张张照片，结果真有问题。她发现，这两个星系里有1000多颗星亮度会变化，它们时显时隐闪烁不定，好像整整一窝萤火虫。不同的变星有着不同的光变周期规律，莉维特研究每颗变星的光变周期，确认小麦哲伦星系的变星中有25颗是造父变星。这25颗造父变星有亮有暗，光变周期有长有短，经过比对，莉维特发现了一个非常简单的规律：

亮的造父变星光变周期长，暗的造父变星光变周期短。

因为这25颗造父变星都位于遥远的小麦哲伦星系中，它们与地球的距离可以看作是近似相等的。由此可以简单地推知：那些看起来亮的造父变星，它们本身的亮度就大，看起来暗的星本身的亮度就暗，于是在1912年，莉维特就发现了造父变星的周期与光度关系：

造父变星的光变周期越长，光度就越大。

这个关系的最重大意义就是，可以利用造父变星的光变周期，来确定它的真实亮度，知道了真实亮度，就容易确定距离了。比如，两颗看起来亮度相同的造父变星，其中一颗的光变周期是另一颗的4倍，就可以知道前者的真实亮度是后者的4倍，从而得出前者的距离是后者的2倍，（恒星距离变成2倍，亮度减弱到14）。利用这把威力巨大的量天尺，天文学家们渐渐打开了通向宇宙深处的大门。