天文学家怎样测量恒星的距离？

测量恒星距离的方法有很多，有一些方法比较专业、比较复杂，比如分光视差法。这里主要介绍最基础、最容易理解的方法——三角视差法。

什么是“视差”？举个例子：举起你的右手，伸出一根手指，你先闭上左眼用右眼看，然后再闭上右眼用左眼看，两次看到手指相对其远处背景的位置不同，这个角度位移差就叫视差。你还会发现，手指距离眼睛越近，视差越大，因此视差的大小可以用来度量距离的远近。

地球在绕日公转的过程中，在不同时间处于轨道的不同位置，因此在不同时间观测同一天体在天球上的位置就有差异。原则上，对同一恒星，根据相隔半年的两次观测所测定的恒星位置，即可算出相对地球轨道半径对应的视差角，这就是周年视差（用π表示）。

图1. 恒星的周年视差示意图。恒星对地球和太阳的张角为π，这个π角叫周年视差。（图片来源：《基础天文学》，刘学富主编）  

周年视差π的单位一般是角秒（″）。某恒星的周年视差为1角秒时，它与地球的距离被定义为1秒差距（pc）。根据球面三角可知，1秒差距等于206265天文单位（AU）。而天文单位是什么？就是日地平均距离，也就是地球轨道的平均半径。由此可以算出1秒差距是一个很大的数，比光年还大。实际上，1秒差距大约等于3.26光年。  

如果我们测量得到了恒星的周年视差π（以角秒为单位），那么该恒星的距离就是1/π（以秒差距为单位），就这么简单。  

三角视差的基本测量方法是拍摄两张相距半年的待测恒星及背景星的照片，而在实际观测中，为了减少误差，往往一年拍摄多次，且需要拍摄好几年，然后进行研究归算。  

三角视差法是测定恒星距离的最基本、最可靠的方法。恒星越远，视差角越小，要求观测的精度越高。所以，目前高精度的恒星视差数据，都是天文卫星观测得到的，比如著名的依巴谷卫星，以及最新的  盖亚卫星。  

（本回答主要参考了刘学富老师主编的《基础天文学》）  

【