迄今为止大麦哲伦星系距离最高精度的测定

　　精确测定我们附近星系或是遥远星系的距离，对于研究宇宙的膨胀速率以及暗能量都是十分重要的。在具体操作中，天文学家使用“距离阶梯递推”的方法，测量遥远星系的距离：首先测定近处天体的距离，以此为尺子，用以测定稍远天体的距离，以此类推，最终实现距离达几十亿光年的星系的测定。

　　Pietrzyński 在 Nature 周刊上发表文章，宣称已经对我们银河系的最近邻星系——大麦哲伦星系的距离做出了迄今为止最高精度(2.2%)的测定。长期以来, 上述距离一直是“距离阶梯”逐级延伸过程中的一个瓶颈。

　　历史上，“距离阶梯”的最低一级是地球的尺寸，它曾被用于编时预报金星凌日的全过程。这一过程确定了“距离阶梯”的第二级，即地球与太阳的距离。当地球分别处于环日轨道的春分点和秋分点，从地球观察目标恒星所处的视角有所不同，从而通过地球与太阳的距离就可以决定我们与该恒星的距离，即“距离阶梯”的第三级。

　　确认大麦哲伦星系的距离之所以重要，在于它是宇宙学以及超星系天文学研究中作为距离阶梯不可缺少的一环。如果对它距离的认定误差为 10%，则更远星系的距离、哈勃常数以及宇宙膨胀速率等测量都将产生10%的误差。此外，更精准的大麦哲伦星系的距离与遥远超新星测量的结合，又将从实质上改进人们对暗能量特性的认识。

　　2001 年以前公布的大麦哲伦星系的距离数值，具有大约 36%的离散度；但每个发表数据的研究组给出的误差范围，却 比 36% 小 得多。2001 年“哈勃太空望远镜计划”，作为权威机构，给出的距离是 50.1 ± 2.3 kpc( 千 秒 差 距)， 或 163400 ± 7500 光年 。它是一个相对正确的值，但有负面影响，即导致了许多研究小组的盲从。

　　这次 Pietrzyński 等发表的大麦哲伦星系距离的最新数据是49.97±1.13 kpc，如前所述，作者认定的精度是2.2% ，而这个值与“哈勃太空望远镜计划”2001年给出的值相差只有0.26%。数据的取得来源于对大麦哲伦星系内8对食掩双星的光度测量，其中涉及双星的尺寸、相对速度、总发光强度(表面温度)和表观亮度，以及光度减弱的距离平方反比定律。作者们的结果是值得相信的，它的导出只依赖于经典的物理定律，并且完全跳过了较低级别的“距离阶梯”，因此最终结果与距离阶梯较低级别的精度无关。

　　对大麦哲伦星系使用的食掩双星方法，可以发展成为供更远星系(例如：距离约 300 万光年的 M33 星系)使用的方法。另外，值得期待的是，Gaia 航天器将在今年晚些时候发射，届时，航天器上的视差角度测量装置将能够使大麦哲伦星系中恒星距离的测量精度达到1%。从而使天文学家可以在测量更加遥远的星系时达到这样的精度。