最遙遠星系距離我們134億光年！科學家拿尺子測量的嗎？

迄今為止，科學家發現的最古老星系是距離地球134億光年遠的GN-z11，它在宇宙大爆炸4000萬年後就已經誕生了，是個名副其實的「嬰兒星系」，哈勃望遠鏡在2016年捕捉到了它的蹤影！

那麼問題來了，科學家是如何測量這麼遙遠的距離的，難不成拿把尺子量的嗎？

實際上，宇宙天體間的距離又被稱為「宇宙距離尺度」（Cosmic Distance Ladder）」。需要根據距離的遠近，採用不同的方法。

地球到太陽系行星的距離測量採用反射法：

即將一束電磁波對準行星發射過去，地面接收站收到反射波，根據時間和光速恆定不變的原理，計算出距離。除了冥王星外，其他行星到地球的距離都是這麼測量的。

測量太陽到附近恆星的距離採用視差法：

當地球運行到軌道的不同位置時，同一顆恆星的光線角度也不同，由此推導地球到這顆恆星的距離。但這種方法對100光年外的恆星無效，因為角度太小了。

測量銀河繫到附近星系的距離採用造父變星法：

造父變星非常特殊，它的亮度會隨著時間推移而有規律的變化。如果想測量到一個星系的距離，只要找到這個星系中的造父變星，確定它們的亮度變化周期，根據下表推出它在一光年遠的亮度。

因為恆星亮度和距離的平方成反比，由此可以計算我們到這個星系的距離。用這種方法可以通過地基望遠鏡獲得1300萬光年內星系的距離，太遠的恆星亮度過低就無法觀測了。

測量更遠星系的距離採用超新星測量法：

先利用一些光度已知的超新星，根據其亮度測定距離，將它們作為「標準燭光」。然後在這個星系中，找到一顆IA型超新星，測量它的亮度，再和這些已知的亮度最大的超新星相比較，根據恆星亮度和距離的平方成反比的規律，計算出這個星系的距離。這個方法在10億光年內有效。

超遠距離的天體用多普勒效應和哈勃定律計算：

對於10億光年外的超遠天體，直接測量的方法都無法使用，只能通過和理論相關的觀測來推算。根據哈勃定律，遙遠星系光線的紅移與它們的距離成正比。因此，先用多普勒效應計算某個星系遠離地球的速度，再代入方程Vf = Hc x D，其中哈勃常數為67.80±0.77(km/s)/Mpc，由此可以計算超遠天體到我們的距離。

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