天文科普：如何测算宇宙距离？一篇文章详细了解！

这个亮点距离我们大约20多亿光年，编号为3C273。

它是我们人类确认的第一个类星体。

上期我们在讲了这个天体之后，发现大家问的一个最多的问题是：天文学家是如何从这个亮点中知道它距我们20多亿光年的。

这期呢，我们就详细的聊聊这个距离的测算。

相信这期过后，大家对宇宙距离的测算会有一个很好的理解。

这个距离是根据红移计算得出的。

红移呢，简单来说就是元素的吸收线或发射线往红波段移动的一个现象。

之前我也有讲过红移这个概念，大家若要详细了解红移是什么可以看主页置顶的视频。

这期我们主要讲红移的测算。

测算天体的红移我们是根据光谱来计算的。

计算的公式就是这个公式。

Z代表的就是红移值，它的计算是用我们观测到的元素吸收或发射线的波长减去静止时的波长，再除以静止时的波长就是红移值。

当然，正数是红移，负数则是蓝移。

蓝移就是天体靠近我们的一个现象，红移是远离哈。

那我们来实际举例计算下。

比如，我们上期讲的3C273。

这个就是它的光谱：

我们可以看到这里有一些明亮的条纹。

这便我们所说的元素发射线，它们是氢的发射线。

我们用程序解析它之后可以得到标示波长的图形。

这个时候我们就可以计算出它的红移值了。

比如氢的a发射线我们观测到的位置是在7602。而正常情况下，也就是相对静止时它的位置是在6563，所以根据公式计算我们可以得出Z等于0.1583。

这便是它的红移值。

我们在NASA河外星系数据网看一下这个值对不对。

可以看到这里给出的数据也是0.158。

有了这个红移值后我们就可以知道它的退行速度。

大概是47400公里每秒。

也就是它正在以大约47400公里每秒的速度远离我们。

而有了退行速度，根据哈勃定律我们便可计算出它的距离了。

也就是速度除以哈勃常数就是它的距离。

不过目前我们对哈勃常数的计算有一个问题，就是目前我们有两个哈勃常数的值，一个是依据宇宙微波背景辐射计算的值，是67.4KM/S/MPC；另一个则是根据宇宙阶梯法计算的值，是74KM/S/MPC。

按道理用两种不同的测算方式我们应该得到相同的哈勃常数值，但事实却是两个不同结果，这也是目前我们面临的一个难题，这个难题被称为哈勃张力问题。

所以不同的哈勃常数值对我们测算天体距离会产生不同的结果。

那按照67.4这个值计算的话，它的距离是703.26MPC，一个MPC（百万秒差距）就是326万光年，那么703.26MPC就是22.9亿光年。

若哈勃常数取值74，它的距离则是640.54MPC，也就是20.8亿光年。

不管取哪个数值，它也都在20亿光年之外。

这个就是我们根据红移测量天体距离的方法。

大家看到了这里学会了吗。