恒星的距离解开天文学中第一个视差长期存在的谜团

　　1984年德国联邦邮政局为纪念弗里德里希·威廉·贝塞尔诞辰200周年而发行的邮票。
　　1838年，弗里德里希·威廉·贝塞尔赢得了通过三角视差测量第一个宇宙尺度到除太阳以外的其他恒星的距离的比赛。最近，致力于无线电波波长视差测量的 重新审视了 关于他的恒星61的原始出版物，虽然他们通常可以重现贝塞尔和当代19世纪的天文学家---- 著名的瓦西里·雅可夫列维奇·斯特鲁维天文学家和托马斯·亨德森天文学家---- 所获得的结果，但他们发现了为什么这些早期的结果与现代测量数据不
　　出于对贝塞尔的尊敬，里德和门滕决定把他们的发现也发表在天文学通报上。它成立于1821年，是世界上最早的天文学期刊之一，也是目前仍在出版的最古老的期刊。
　　知道天体的距离对于整个天文学和评估我们在宇宙中的位置是至关重要的。古希腊人把不动的＂固定＂恒星放在比他们认为行星运动的天球更远的地方。然而，问题是＂还有多远?＂几个世纪以来，天文学家一直在试图解决这个问题。事情在19世纪30年代末达到了高潮，当时三位天文学家聚焦在不同的恒星上，在他们的望远镜前度过了许多个夜晚，通常是在恶劣的条件下。1838年，弗里德里希·威廉·贝塞尔宣布距离双星系统天鹅座61只有10.4光年，从而赢得了比赛。这证明了恒星离我们的距离不仅仅比行星远一点点，而是远一百多万倍——这是一个真正的变革性结果，完全改变了19世纪我们所知道的宇宙的尺度。
　　贝塞尔的测量是基于三角视差法。这种技术基本上是三角测量法，测量员用它来确定陆地上的距离。天文学家利用地球围绕太阳的轨道，在一年的时间里提供不同的有利位置，测量＂附近＂恒星与更远恒星的视位置
　　贝塞尔不得不在将近100个晚上的时间里用他的望远镜测量他的痛苦程度。现在的天文学家要＂高效＂得多。盖亚太空任务正在测量数亿颗恒星的精确距离，这对天文学产生了重大影响。然而，由于银河系旋臂中弥漫着星际尘埃，盖亚很难观测到银河系平面内距离太阳大约1万光年的恒星——这只是银河系5万光年大小的20% 。因此，即使像盖亚这样强大的任务也不会产生我们银河系的基本布局，银河系的许多方面仍在争论之中——甚至螺旋臂的数量也是不确定的
　　为了更好地解决银河系的结构和大小问题，来自哈佛大学天体物理中心和来自马克斯普朗克电波天文研究所发起了一个计划，以确定银河系螺旋臂上无线电源的距离。他们选择的望远镜是超长基线阵列望远镜，由10台射电望远镜组成，从西部的夏威夷一直到美国的东端。通过组合所有10架相距数千公里的望远镜的信号，我们可以看到我们的眼睛对无线电波非常敏感，并且相距接近地球的大小。
　　这个项目是由一个国际团队执行的科学家做出了重大贡献有着30多年的卓有成效的合作。在项目开始时，讨论了一个吸引人的首字母缩写词，他们选择将其命名为 Bar and Spiral Architecture Legacy Survey，简称 BeSSeL Survey。当然，他们脑海中有伟大的天文学家、数学家和视差先驱的弗里德里希·威廉·贝塞尔。
　　在所有的实验或观测科学中，测量只有在其不确定性能够以可靠的方式确定的情况下才有意义。这也是射电天体测量的主要内容，并受到 BeSSeL 项目天文学家的密切关注。在贝塞尔的时代，天文学家已经学会注意测量误差，并在从他们的数据中得出结果时考虑到这些误差。这通常涉及完全用铅笔和纸进行的乏味的计算。当然，像贝塞尔这样有才干的科学家非常清楚任何可能影响他观察的问题。他意识到望远镜的温度变化会严重影响他精密的测量。贝塞尔在他位于普鲁士柯尼斯堡(现在的加里宁格勒)的天文台拥有一台精湛的仪器，这台仪器来自天才仪器制造商约瑟夫•弗劳恩霍夫(Joseph Fraunhofer) ，也是他制造的最后一台仪器。然而，变化的温度对视差测量所需的观测结果产生了重大影响，视差测量必须在一整年内进行; 有些是在炎热的夏季进行的，有些是在寒冷的冬季夜晚进行的。
　　研究了他关于天鹅座61号的论文。他注意到测量中有一些小的不一致。为了解决这些问题，他和卡尔 · 门滕开始更深入地研究原始文学。贝塞尔的论文最初是在德国天文学通报上发表的，尽管一些摘录被翻译成英文并出现在皇家天文学会月报上。因此，最初的德语版本必须经过检验，这样门滕的母语德语就派上了用场。
　　德和门滕还对贝塞尔最接近的竞争对手的结果进行了审查。托马斯·亨德森曾在南非开普敦工作，他的目标是半人马星系，这个星系现在已知是离我们的太阳最近的星系。贝塞尔宣布结果后不久，亨德森公布了他与这位明星的距离。
　　著名的天文学家测量了一架天琴。文献搜索涉及到一些侦查工作。对它的详细描述只是作为一部大量专著的一章用拉丁文出版。MPIFR 图书管理员追踪到一份拷贝到巴伐利亚国家图书馆，后者以电子形式提供了这份拷贝。长期以来，人们一直不明白，为什么冯 · 斯特鲁夫在贝塞尔测出61颗天鹅座星星的结果一年前就宣布了与织女星的试探性距离，后来又进行了更多的测量，将距离增加了一倍。看起来冯 · 斯特鲁夫最初使用了他所有的测量方法，但最终他对其中一些方法失去了信心，并放弃了这些方法。如果他没有这样做，他可能会得到更多的赞扬。
　　通常可以重现这三位天文学家所得到的结果，但是他们发现 von Struve 和 Henderson 低估了他们的一些测量不确定性，这使得他们的视差看起来比实际上更重要。马克•里德(Mark Reid)表示: ＂从贝塞尔身后看过去，是一种非凡的体验和乐趣。＂
　　恒星视差原理: 人们想要确定的距离，d，到一个附近的(前景)恒星。在一年的过程中，这颗恒星的位置显然相对于遥远的背景恒星的位置发生了变化，并且形成了一个椭圆，这个椭圆是地球围绕太阳公转轨道的投影。它的半长轴是视差角 p。以＂天文单位＂表示的距离则简单地用 D = 1/p 来表示。一个天文单位，天文单位，地球和太阳的距离相当于大约1.5亿公里。一个物体的视差为1弧秒的距离称为1秒差距(pc)。它是天文学家使用的基本距离单位，相当于约3.26光年或206,000天文单位。