强推！《第一推动丛书·宇宙系列》值得熬夜品读！(8)

巴德确信，唯一合乎逻辑的和可能的解释就是仙女座星系的公认距离存在误判。最初他的同事们对此持怀疑态度，但当他能够严谨地指出以前对仙女座星系的测量是如何以及为什么存在失误后，他们相信巴德是对的。
正如第3章解释的，最初对仙女座星系距离的测量一直用的都是造父变星，这已经成为测量星系距离的基本准则。亨丽埃塔·莱维特已表明，造父变星有一个有用的性质，就是两个亮度峰值之间的时间段是其固有光度的优越的指征，而后者可用于与其视亮度进行比较来确定它到地球的距离。哈勃曾第一个发现了银河系外的造父变星，从而测量了另一个星系（即仙女座星系）的距离。
然而到了1940年，事情变得很明显，大多数恒星可以分为两大类型，称为星族。较老的恒星属于星族Ⅱ，在这些恒星瓦解之后，其碎片变成新的、年轻恒星（即星族Ⅰ）的成分。这些新星通常要比星族Ⅱ的恒星热，也更明亮，光谱更偏蓝。巴德认为造父变星也可以分为这两类，并认为这正是仙女座星系距离背后的矛盾所在。
巴德认为仙女座更远的观点是基于简单的两步。首先，星族Ⅰ的造父变星要比有同样光变周期的星族Ⅱ的造父变星亮；其次，天文学家们往往只观测仙女座星系中较亮的星族Ⅰ的造父变星，但他们无意间用了银河系中较暗的星族Ⅱ的造父变星来建立仙女座星系的造父变星的距离尺度。
哈勃不知道造父变星有两种类型，因此犯了这样一个错误：用本地较暗的星族Ⅱ的造父变星与仙女座星系的相对明亮的星族Ⅱ的造父变星作比较，结果他错误地估计了仙女座星系的距离，即他估计的距离要比实际距离近。
为了直接解决这个问题，巴德着手根据两类造父变星来重新校准造父变星的标准尺度。通过这种方式，他可以正确估算出到仙女座星系的造父变星的距离，也就是到仙女座本身的距离。他指出，平均来看，星族Ⅰ造父变星的亮度是星族Ⅱ中具有相同光变周期的造父变星的4倍。简单来说就是，如果一颗恒星到观察者的距离远离到原先的两倍，那么它的光强将减弱为原先的四分之一。因此，仙女座星系必须挪远到原先的两倍距离上——大约为200万光年的距离——才能矫正这样一个事实：平均而言，仙女座星系中可见的星族Ⅰ的造父变星的亮度，是原先用来测定距离的星族Ⅱ的造父变星的亮度的4倍。现在，到仙女座星系的距离得到了纠正。因此毫不奇怪，在200万光年的距离上，天琴RR型星的亮度太微弱根本观察不到。
如果说调整仙女座星系的距离是巴德这项工作的唯一结果的话，那么它在天文学史上就似乎不值得大书特书了。然而实际上，到仙女座的距离已被用于估计我们到其他星系的距离，所以仙女座距离的加倍意味着到所有其他星系的距离都要加倍。