解析天文学揭示的星系求解方法

解析天文学揭示的星系求解方法

周坚/2014年1月26日

解析天文学（Analytic Astronomy），又称为坐标天文学（Coordinate Astronomy），是使用代数方法进行研究的天文学，2008年6月29日发现的周坚定律就是它的理论基础，2009年3月8日创立的解析宇宙学（著作权登记证号是：2009-A-020687）的解析观点促成了它的提出。

那么，解析天文学能够为我们带来什么呢？就让我们通过具体的实际应用来回答这个问题吧。

解析天文学揭示的恒星求解方法已经在编号为ZHOU-Jian-2014001博文于24日发布了，现在继续发布解析天文学揭示的星系求解方法。这幅编号为ZHOU-Jian-2014002，称之为“解析天文学揭示的星系求解方法归纳汇总表”，从两个角度展示了依据星系的视亮度（视星等）和红移（观测红移）观测结果求解星系诸多特征的解题步骤，它告诉我们

1、只要我们通过星系测量获知星系的视亮度（视星等值），我们就能够求解出它相对我们（观测者）的周坚红移、距离（光传播距离）、光传播时间和星系等效大小的范围。

2、如果我们通过恒星测量还能够获知星系的红移（观测红移），我们就能够精确求解出星系的标准距离【注：标准距离是为了简化问题，在不考虑引力红移的情况下，将星系相对运动所产生的多普勒红移设定为0情况下的星系光传播距离，而星系的真实距离就在这个标准距离的附近，其偏离大小就取决于其视向运动速度的大小，是小于还是大于这个标准距离就看星系是背离还是朝向的视向运动了。这种现象，相对近距离天体就特别明显，这是我们观测到近距离天体即有红移又有蓝移现象，而远距离天体就只有红移现象的真正原因】。

3、假如我们能够精确确定星系的距离，星系的许多参数，包括它们的相对运动情况参数，我们就迎刃而解。由于星系距离我们非常遥远，要精确确定它们的距离是不现实的，但无论如何我们通过观测能够给出它们相对标准距离的偏差，偏差的大小就取决于我们对星系观测的精确程度了，这是我们人类能够通过自身努力来实现的现实目标。

4、最后，同样道理，当我们根据球坐标建立空间直角坐标系，依据方位角确定星系在空间直角坐标系中的坐标后，我们就会发现无数的星系与星系之间，星系与恒星之间，这些等等的天体之间，以及它们与观测者之间的相对关系，即便是天体那非常复杂和完整的演化过程也是如此迎刃而解。

我们还是举个实际例子来说明一下吧。比如编号为PGC 1这个星系，通过观测我们获知它的视亮度为15.2等（V波段视星等值），依据解析天文学理论，它的绝对亮度（V波段绝对星等值）的正值就是-19.5等，最大值就是-14等，最小值就是-25等，将它们分别代入解析天文学常用公式（2）进行计算，我们就能够获得它们对应的周坚红移分别是0.020 040、0.001 635和0.204 900，再将它们的周坚红移分别代入解析天文学常用公式（1）、（3）和（7）进行计算，我们就能够获得它们对应的光传播距离分别是270,568,307.602光年（2.706亿光年）、22,480,633.202光年（0.225亿光年）和2,342,002,555.183光年（23.420亿光年），光传播时间分别是270,568,307.602年（2.706亿年）、22,480,633.202年（0.225亿年）和2,342,002,555.183年（23.420亿年），星系等效大小分别是4.430万光年、1.274万光年和504.573万光年。

从这个实例中不难看到，这个范围也太大了吧。是啊，虽然范围大了一点，但该星系的实际情况肯定就在这个大范围之中，如果我们能够精确确定它的红移（观测红移）我们就能够精确确定它的范围。通过实际观测，我们已经确定它的红移（观测红移）是0.084 000，代入解析天文学常用公式（1）、（3）和（7）进行计算，我们就能够获得它对应的光传播标准距离是1,067,201,469.055光年（10.672亿光年），光传播时间是1,067,201,469.055年（10.672亿年），星系等效大小是67.172万光年（是银河系大小的6.7倍），如果考虑相对我们的视向运动因素的影响，我们按照相对标准距离的10%偏差进行保守估计，它对应的光传播距离就是1,067,201,469.055±106,720,146.906光年（10.672±1.067亿光年），周坚红移就是0.084 000±0.009 183，光传播时间就是1,067,201,469.055±106,720,146.906年（10.672±1.067亿年），星系等效大小就是67.172±16.981万光年。最后，再依据解析天文学常用公式（4）和（5）进行计算，我们就能够获得它对应的多普勒红移是0±0.009 183，背离视向速度是0±2740.276千米/秒。

哈哈，求解的非常精辟，但我们又如何来验证它呢？这可是一个非常困难的难题呀，目前我们只能用估计的办法验证了。

比如我们用哈勃流距离（Hubble Flow Distance）来验证一下，据美国河外星系数据库【NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE】给出的六种哈勃流距离的平均值是343.717兆秒差距，换算成光年单位就是1,121,074,947.920光年（11.211亿光年），与解析天文学求解出的光传播标准距离1,067,201,469.055光年（10.672亿光年）进行比较，我们不难确认误差了5%，在解析天文学预计偏差范围内。

比如我们再用光度距离（Luminosity Distance）来验证一下，据美国河外星系数据库【NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE】给出的光度距离是362兆秒差距，换算成光年单位就是1,180,708,328.993光年（11.807亿光年），与解析天文学求解出的光传播标准距离1,067,201,469.055光年（10.672亿光年）进行比较，我们也不难确认误差了10.6%，哈哈，在解析天文学预计偏差上打了个擦边球。

比如我们再用Co距离（Co-Moving Radial Distance）来验证一下，据美国河外星系数据库【NASA/IPAC EXTRAGALACTIC DATABASE】给出的Co距离（Co-Moving Radial Distance）是334兆秒差距，换算成光年单位就是1,089,382,822.883光年（10.894亿光年），与解析天文学求解出的光传播标准距离1,067,201,469.055光年（10.672亿光年）进行比较，我们也不难确认误差竟然不到3%，只有2.1%，哈哈，这可是相当于在解析天文学预计偏差“靶标”上几乎打了个十环，十环！十环！

哈哈，这只是一个实际应用范例，如果我们举一反三，在所有星系上进行这样的求解应用，我们从中就一定能够发现很多很多的星系奥秘，当然还包括星系演化的奥秘在内，同时也会让我们从中获得无穷的认识宇宙、欣赏宇宙的乐趣，那是最高层次的人生乐趣，这种乐趣绝对不亚于在不久的将来将要发射的韦伯太空望远镜为我们带来将会是更加遥远星空的发现乐趣，乐趣！乐趣！。

Analytic Astronomy, also known coordinate astronomy, is to use algebraic methods to study astronomy, June 29, 2008 discovered ZHOU Jian’s law is its theoretical foundation, March 8, 2009 founded the analytic cosmology (copyright registration number is :2009-A-020687) contributed to the analytical point of view it’s made.So, it brought us what? Let us through specific practical application to answer this question now.

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