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星震学作为测量恒星距离的音乐

03.01.2024

天文学家团队利用星震学研究恒星的振动，以更准确地测量它们与地球的距离。研究人员专注于数千颗恒星，分析盖亚任务的测量结果，旨在研究附近的宇宙。

十年前，欧洲航天局（ESA）启动了盖亚任务，为天文学家提供了有关附近宇宙的独特数据。盖亚计划收集了近20亿颗恒星的位置、距离和运动信息，已成为研究外层空间的重要工具。

由理查德·安德森教授领导的洛桑联邦理工学院的标准蜡烛和距离研究小组开始测量宇宙当前的膨胀，并将盖亚视为他们研究的关键要素。与欧空局之前的依帕谷任务相比，盖亚任务将视差测量的精度提高了 10 倍。如今，天文学家利用视差来确定与恒星的距离，但随着距离的增加，这种方法变得更加困难。

尽管盖亚取得了成功，但测量视差仍然具有挑战性，洛桑联邦理工学院和意大利博洛尼亚大学的科学家一直在努力检查和纠正小的系统错误，以充分释放盖亚视差的潜力。在他们的研究中，分析了超过 12 个摆动的红巨星，提供了迄今为止最精确的测量结果。

正如地质学家利用地震来研究地球的结构一样，天文学家利用星震学（对恒星振动的研究）来获取有关其物理特性的信息。恒星的振动是通过光强度的微小变化来测量的，然后将其转换为声波，从而创建这些振动的频谱。

科学家们指出：“频谱使我们能够通过提供星震视差来确定到恒星的距离。” “在我们的研究中，我们听到了大量恒星的‘音乐’，其中一些恒星距离我们有15光年！”

为了将声音转化为距离测量值，研究人员首先确定声波穿过太空的速度取决于恒星内部的温度和密度。

“通过分析恒星振动的频谱，我们可以估计恒星的大小，就像我们可以通过乐器发出的声音来确定乐器的大小一样，想想小提琴和大提琴的音高差异， ”该研究的第三作者、博洛尼亚物理与天文大学教授安德里亚·米利奥（Andrea Miglio）教授解释道。

通过以这种方式计算恒星的大小，天文学家确定了其光度，并将其与地球上可见的亮度进行比较。然后，他们将这些信息与通过光谱获得的温度和化学成分数据结合起来，并分析这些数据以计算到恒星的距离。最后，天文学家将研究中获得的视差与盖亚提供的视差进行了比较，以检查卫星测量的准确性。

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据悉，由DNA形成的“天线”可以接收和接收信号，但它是利用光来做到这一点的。蒙特利尔大学的科学家使用微型天线通过向松鼠发送光信号来跟踪它的运动。

根据蛋白质分子的运动，天线发射不同颜色的信号。

同时，可以使用分光荧光计记录响应信号——这是一种在世界各地的各种科学实验室中普遍使用的设备。

该研究的作者之一斯科特哈伦创造了这种微型天线，他在一份新闻稿中指出，DNA 的化学性质实际上非常简单且易于编程。

DNA 的功能与乐高积木非常相似，因此可以以不同的长度组合在一起以优化新功能。

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