第10章 导航基准星的建立。(2/3)
恒星,我们依靠光谱分析来估算它们的绝对亮度,然后通过与视亮度的比较来计算距离。
博文在这个过程中表现出惊人的专注力,完全不像一个孩子。
他小心翼翼地记录每一组数据,反复验证计算结果的合理性。
陈智林博士则展现出科学家的严谨,对每个数据点都提出质疑和验证。
“NBS-3的距离测量存在矛盾。
”陈博士指出,“三角视差法给出的结果是1200光年,而光谱分析表明它应该更远,约1500光年。
”
我们暂停下来,重新检查对这颗星的测量。
经过仔细核查,发现是星际尘埃导致了星光的部分吸收,使星星看起来比实际暗,从而影响了距离判断。
我们引入红化校正因子,最终得到一致的结果:1420光年。
这样的反复验证在整个过程中屡见不鲜。
建立可靠的导航系统不允许有任何马虎之处。
我们必须考虑各种因素:星际消光、恒星自行运动、光行差效应,甚至相对论效应。
在确定了足够多的候选星后,我们开始构建坐标系。
傅教授引导我们选择一个原点——我们决定以太阳系的位置作为坐标零点,尽管我们知道太阳本身也在围绕银河系中心运动。
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“我们需要一个不动的参考系,”傅教授解释,“但宇宙中一切都在运动。
因此,我们选择银河系中心作为终极参考点。
”
接下来是确定坐标轴的方向。
我们以指向银河系中心的方向为X轴正方向,沿着银河系自转的方向为Y轴,垂直银道面的方向为Z轴。
这样,我们就建立了一个银道坐标系。
但理论框架只是基础,真正的挑战是将我们选定的导航星与这个坐标系关联起来。
我们需要精确测量每颗导航星在坐标系中的位置。
“看那颗星!”博文突然指向一颗特别明亮的蓝色恒星,“它几乎正好在银道面上,位置很理想。
”
我们聚焦于这颗恒星,后来被命名为NBS-7的导航星。
测量显示,它距离我们约5200光年,位于猎户座方向。
它的亮度是太阳的近30万倍,即使在遥远距离外也能清晰可见。
陈智林博士提出了一个关键问题:“这些恒星本身也在运动,我们的坐标如何保持长期有效性?”
傅教授赞许地回应:“很好的问题。
确实,恒星以每秒数十甚至数百公里的速度相对运动。
因此,我们的导航系统必须包含时间修正因子。
我们需要计算每颗导航星的自行运动,并预测它们未来数千年内的位置变化。
”
这增加了工作的复杂性。
对于每颗选定的导航星,我们不仅要测量当前位置,还要计算其运动轨迹和速度。
我们使用多普勒效应测量恒星的径向速度,通过比较不同时期的观测数据来确定横向速度。
“这颗星的自行速度很快!”博文在分析NBS-12时发现,“它正以每秒40公里的速度向银道面下方运动。
”
我们记录下这一信息,并计算出在未来一万年内,它的位置将变化约0.4光年。
虽然相对于它距离我们8200光年来说,这个变化很小,但对于精确定位仍然需要考虑。
经过漫长而细致的工作,我们终于完成了对15颗O型导航星的测量和登记。
这些恒星分布在银河系的不同区域,从几百光年到上万光年不等,形成了一个覆盖我们预计旅行范围的导航网络。
“现在,让我们测试一下这个系统的有效性。
”傅教授提议。
我们选择了一个目标方向——猎户座大星云所在的位置,然后尝试使用我们的导航系统来确定路线。
“首先,识别视野中的导航星。
”傅教授指导我们。
我们扫描星空,寻找那些我们已经详细记录的O型星。
一颗接一颗,我们在意识中标记出NBS