本文目录一览：
求天体的质量
汗~~~~~总得给几个条件吧？
如果有别的天体绕它转动，测出公转周期T和轨道半径r，在已知万有引力常数G，根据 M = 4π²r³/GT² 求天体质量。
已知环绕天体质量、椭圆轨道半长轴、公转周期，根据开普勒第三定律计算。a³/T²(M+m) = G/4π²
其中M为太阳的质量；m为行星的质量；a为椭圆轨道的长半轴；T为行星的公转周期。
如果在该天体表面（假设是球体），测出该天体周长算出半径r，再用自由落体得出重力加速度g，根据 M = gr²/G ，算出天体质量。
如果是远处的恒星，可以通过分析光谱算出质量
对于距离已知的恒星，根据质光关系测出质量。绝对光度为L的恒星与其质量M的关系为：L = kM^3.5
其中绝对光度L可由实际观察得到，k为常数，它与哈勃常数H有关。由上式可估算天体的质量为：M = (L/k)^2/7
对于双普分光双星，有以下几种方法：
双谱分光双星又是食双星可由分光解和测光解中的轨道倾角，可求得两子星的质量
双谱分光双星又是干涉双星，可由分光解和轨道倾角，可计算出两子星的质量；双谱分光双星的分光解加上偏振观测所得轨道倾角可得出两子星的质量；
大质量天体根据引力红移计算质量
星系之间的距离怎样测得
说简单一点吧
主要有分光视差法该方法的核心是根据恒星的谱线强度去确定恒星的光度，知道了光度（绝对星等M），由观测得到的视星等(m)就可以得到距离视差法。
还可以利用标准烛光，如星系中的特殊恒星，造父变星，超新星。得到他们的实际光度，与看到的比较得出他们的距离。
移动星团的成员星都具有相同的空间速度。根据这一点可以算出距离。
统计视差法。根据对大量恒星的统计分析资料，知道恒星的视差与自行之间有相当密切的关系：自行越大，视差也越大。因此对具有某种共同特征并包含有相当数量恒星的星群，可以根据它们的自行的平均值估计它们的平均周年视差。
希望我的回答对你有帮助
科学家怎么知道遥远恒星的质量和体积？
恒星是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体。晴朗无月的夜晚，且无光污染的地区，一般人用肉眼大约可以看到6000多颗恒星，借助于望远镜，则可以看到几十万乃至几百万颗以上。估计银河系中的恒星大约有1500-4000亿颗，我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。那么，科学家是怎么计算所观测到的遥远恒星的质量和体积的呢？
首先，我们说说，科学家们如何计算恒星的质量
要计算恒星的质量，最直接的方式，就是先直接测定双星的质量。双星中主伴二星均绕其质量中心作椭圆运动，通过测量它们的运动周期和轨道半径，应用意大利天文学家开普勒命名的开普勒第三定律，就可以算出双星主伴二星的质量了。
开普勒第三定律也叫行星运动定律。开普勒第三定律的常见表述是：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。开普勒定律是一个普适定律，适用于一切二体问题。开普勒定律不仅适用于太阳系，他对具有中心天体的引力系统（如行星-卫星系统）和双星系统都成立。
天文学家在测量了许多恒星质量后又发现了一条规律：恒星质量越大，光度也越强（这称作质光关系）。根据这种关系，天文学家就可以近似定出单个恒星（变星除外）的质量了。
恒星质量和绝对光度之间的一个重要关系，最早为哈姆所提出的，并在1919年由赫茨普龙通过观测资料证实。1924年爱丁顿从理论上导出绝对光度为L的恒星与其质量M有L=kM3.5的简单关系,其中k为常数。质光关系不仅提供了一个估计恒星质量的重要方法，而且为研究恒星内部结构和建立各种理论模型提出了一个判据。除物理性质特殊的巨星、白矮星和某些致密天体外，占恒星总数90%的主序星都符合质光关系。
迄今为止，人们以这种巧妙的办法，已测定出大多数恒星的质量约在100～102个太阳质量之间。
那么，科学家们又是如何计算恒星的体积的
测恒星的体积其实就是测定恒星的半径，测定恒星的半径可以通过测定恒星的表面积还完成。为什么要这样绕两个圈子呢？因为最后一个量，就是表面积，测量起来远远比前面两个简单。
恒星辐射的能量和表面积成正比，和温度的四次方成正比。恒星的视亮度可以通过观测到的，在于距离做一下修正就可以得到绝对亮度。温度可以通过测定恒星的光谱得到，随后通过简单的数学计算就可以得到恒星的表面积了。知道表面积就可以很容易的推算出体积。
如果直接测量半径呢？倒还说得过去，知道距离，拿个望远镜看看视角就可以了。但是除了太阳以外的恒星距离我们太远，即使最先进的望远镜看到是一个点。这个在目前的观测条件下也是不可行的。
以上是我对问题“科学家怎么知道遥远恒星的质量和体积？”的回答，欢迎大家在评论中与我交流讨论。
天体质量是如何计算得出的?
一、 用万有引力定律和牛顿运动定律估算天体质量
在天体运动中，近似认为天体的运动是匀速圆周运动，在其运动过程中起决定因素的是万有引力，即万有引力提供天体做匀速圆周运动所需的向心力，有G(mM/r2)=m × (2π/T)2×r 其中周期可通过天文观测方式获得，从而可得天体质量为：M = [(2π/T)2×r3] / G
例：（2001年理综）太阳现正处于主序星演化阶段，它主要是由电子和 11H、24He等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+411H---24He+ 释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的11H核的数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简化，假定目前太阳全部由电子和11H核组成。
（1） 为了研究太阳演化过程，需要知道目前太阳的质量M。已知地球半径为R=6.4×106m ，地球质量为m=6.0×1024 kg，日地中心的距离为 r=1.5×1011m，地球表面处的重力加速度为g=10m/s2 ，一年约为3.2×107 s。试估算日前太阳的质量M。（估算结果只要求一位有效数字，另第二、三问略）
分析：设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿运动定律可知：
G(mM/r2) = m × (2π/T)2×r-----------①
地球表面处的重力加速度：
g = G(mM/r2)-----------------------②
由①②式联立解得：
M = m × (2π/T)2×(r3/R2g)
以题结数值代入，得M = 2 × 1030Kg。
二、 用天体真半径和表面重力加速度推算天体质量
在天体表面，物体所受万有引力与它所受重力近似相等，由万有引力定律有：G(mM/R2)=mg
即M = gR2/G
例:由天文观测可得月球的直径为3476km，月面上物体做自由落体运动的重力加速度为1.62m/s2,则月球的质量为：M月= g月R2月/G = g月D2月/4G = 1.62×(3.476×106)2/(4×6.67×10-11)Kg = 7.34×1022 Kg
三、 由开普勒第三定律估算天体质量
开普勒三定律注①是关于行星围绕太阳运动的规律，是德国天文学家开普勒认真分析了丹麦天文学家第谷·布拉赫的大量对天体运行观测资料的基础上提出的，它的内容是：
开普勒第一定律（椭团轨道定律）：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上，但行星轨道的偏心率都比较小，例如，地球轨道的偏心率只有0.0167，很接近于圆。
开普勒第二定律（面积定律）：对每个行星来说，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。
开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。即：a3/T2 = C（常数）
由于第谷·布拉赫的资料都是靠肉眼观测记录的，开普勒三定律与行星实际运行的情况有少许偏离，后来人们修正了开普勒第三定律，得到准确的表达式是：a3/T2(M+m) = G/4π2
其中M为太阳的质量；m为行星的质量；a为椭圆轨道的长半轴；T为行星的公转周期；万有引力常数 G = 6.67×10-11N·m2/Kg2。
例：试估算银河系的质量。
分析：测量银河系的质量时，为了便于分析和计算，通常改变修正后的开普勒第三定律中的 和 的单位。如果设地球到太阳的平均距离为 =1天文单位，地球绕太阳公转的周期 =1年，则对地球和太阳这个系统而言，若略去地球质量，地球绕太阳运转的开普勒第三定律为:
13/12(M太+0) = G/4π2即 G/4π2 = 1/M太--------③
选太阳和银河系为一个系统，由开普勒第三定律有：
a3/T2(M银+M太) = G/4π2-----------------------④
长期的天文观测可知，太阳以250km/s 的速度带领着太阳系中的星体绕银河系的中心旋转，若取天文单位为距离单位，年为周期单位，太阳每转一周约需T=2.4×108年；太阳到银河系中心的距离为 a ≈33000光年=2.06×109天文单位，联立③④可得:M银+M太= (2.06×109)3M太/(2.4×108)2= 1.5×1011M太
这里M太是太阳绕银河系的中心旋转的轨道以内银河系诸星体的质量，因M太 ×M银 ，故M银=1.5×1011M太，即银河系的质量至少是太阳的1.5千亿倍！
四、 用天体的质量和光度之比的质光关系估算天体质量
所谓质光关系注②就是恒星的质量和绝对光度之间的一个重要关系，最早为哈姆所提出，并在1919年由赫茨普龙通过观测资料证实，1924年爱丁顿从理论上导出绝对光度为L的恒星与其质量M的关系为：L = kM3.5
其中绝对光度L可由实际观察得到， 为常数，它与哈勃常数H有关。由上式可估算天体的质量为：M = (L/k)2/7
该方法除对物理性质特殊的巨星、白矮星和某些致密天体不适用外，对占恒星总数的90％的主序星非常适用。
除以上方法可以估算天体质量以外，还有注③:用维里定理估算天体的质量（称为"维里质量"）；双谱分光双星又是食双星可由分光解和测光解中的轨道倾角，可求得两子星的质量；双谱分光双星又是干涉双星，可由分光解和轨道倾角，可计算出两子星的质量；双谱分光双星的分光解加上偏振观测所得轨道倾角可得出两子星的质量；利用已知半径的白矮星的引力红移量求白矮星的质量；利用恒星在赫罗图上的理论演化轨迹估算恒星质量（称为"演化质量"）；对已知真半径的脉动变星，可以由脉动周期估算平均密度，从而得出质量（称为"脉动质量"）等方法。
当然，天体的质量随着时间而不断变化，主要是由于热核反应把质量不断转变为辐射能和许多天体因大气膨胀或抛射物质而不断损失质量。而且仍有不少恒星的质量数据至今还很不可靠或精度甚低，如大角、老人、织女一、河鼓二、参宿四、心宿二等亮星，欲得到精度较高的恒星的质量，人们仍有大量的工作要做。
参考书目：
注①：《中国大百科全书天文学》第189页"开普勒定律"条目，中国大百科全书出版社出版，1980 年12月第一版
注②：同上，第556页"质光关系"条目
注③: 同上，第144--145页"恒星质量"条目
什么是绝对光度
绝对光度-简介
造父变星都是谱型F~K型的巨星，变光周期最短的仅2天，最长者可达60天。以变星的光度对时间作图，可得出变星的光变曲线，并进一步找出其变光周期。某些造父变星的光度变化仅0.1等，但有些亦可达2等。
巨星的数量稀少，而巨星中的造父变星更是罕见。然而还是有些我们所熟悉的恒星就是造父变星，例如，北极星便是一颗周期3.9696天的造父变星，其光度变化仅0.1等。
造父变星的重要性，在1912年哈佛大学天文台的天文学家HenriettaS.Leavitt(1868-1921)发表她对小麦哲伦星系中变星的研究报告后才突显出来。现在我们已经知道大小麦哲伦星系其实是本银河系的伴随星系。Leavitt从照相干板上把其中的变星一一找出来，并测出其周期。她发现周期越长的造父变星平均亮度越高，因为所有在小麦哲伦星系内的造父变星距离地球都差不多远，所以这表示周期越短的造父变星期发光能力越强。可惜的是，以当时的观测技术尚无法测出这些变星的距离，所以也无从得知其绝对亮度。所以Leavitt是以变星的视光度对时间作图，而她也没有在可用视差法可测出距离的范围内找到任何造父变星，因为造父变星实在是太少了！但不久后，威尔逊山的天文学家HarlowShapley应用统计法测出了一些邻近的造父变星绝对光度，进而将Leanitt图中的视光度代换为绝对光度，为二十世纪初期天文学奠定了重要的基础。
在现代称为变星「周－光图」，是以变星的绝对光度对周期的作图。现在天文学家已经知道造父变星可分为两类，它们在光度上有些微的差异。I型造父变星的重元素含量比II型高。另一类相关的变星为天琴座RR变星，其名就是来自于天琴座RR。
变星的周光关系图十分重要，因为我们可以借此测量超过视差法测量极限的恒星距离。假设我们在遥远的星系中发现了一颗I型造父变星，再从连续的观测中测出其光度变化周期与视亮度，从周光关系图中便可得知其绝对亮度，而视亮度与绝对亮度的差即为距离模数，接着便可求出该变星的距离了。
造父变星之所以重要，除了它可以帮助我们测定遥远星系的距离之外，它在恒星演化中所扮演的角色也有助于我们对恒星演化历程的了解。
科学家们100%确定暗能量是宇宙加速膨胀的原因吗?
请从Michael Mooney那里找到答案，并阅读下面我的理由，为什么这个答案是明显错误的——更不用说，没有任何类似于科学论证的支持。
我的评论是:他的回答有两个大错误。第一个是误解，认为光穿过的是一个均匀的宇宙(高达十万分之一)，所以质量分布与我们今天的质量分布没有任何区别。
第二个错误是，如果一层物质的引力使刚经过它的光子减速，那么下一层物质就会加速同一光子。由于光子没有被散射，所以没有任何物质或局部密度可言。我的理论计算出宇宙的密度是时间的函数，所以我可以证明这一点。
第三，银河红移在非常近的距离是可见的。这意味着我们确切地知道光子被发射到哪里，重力环境以及发射和探测之间物质的密度。哈勃告诉我们红移与距离成正比。任何濒死/疲劳的光子模型都会以指数形式依赖。
所以，从上一个论证，我们知道红移与引力无关。
如果在此基础上，你再加上一个事实，即宇宙几乎是均匀的(在足够长的距离上)，如果我们不考虑合并成星系，那么我们就可以消除引力红移的想法。
所以，由后退的星系引起的红移基本上是固定的。
那么宇宙膨胀的加速度呢?
那是另一个故事。
我提供了明确的证据证明宇宙的加速是由于宇宙距离阶梯(CDL)的错误校准的结果。
这个CDL只有在得到1a型超新星(SN1a)的红移及其距离独立的情况下才能进行校准。
为了做到这一点，当代宇宙学应用了恒星蜡烛假说。恒星蜡烛假说认为所有SN1a都有相同的绝对光度(就像蜡烛一样)。这就是为什么科学家可以确定他们的距离，如果他们可以测量一些SN1a在附近的已知距离。
他们这样做了，并且在校准之后，他们意识到一些SN1as距离更远，它有可能以光速穿越宇宙的年龄。
换句话说，根据恒星蜡烛的假设，校准会产生毫无意义的结果。
对这一难题的解决办法是，恒星蜡烛假说与万有引力永远是同样强的，或者万有引力常数G永远是6.67430E−11 m3 kg-1 yms - 2
原因是SN1a在达到钱德拉塞卡质量极限时爆炸，并具有G−3/2依赖性。G越强，超新星的质量就越小，绝对光度就越弱。
我计算了SN1a的绝对光度依赖性为G−3。
一旦我根据自然法则修正了距离
注意G与宇宙四维半径成反比。
我可以通过它们的红移来无参数地预测所有SN1a的位置:
由于这些预测使用的是宇宙以光速膨胀(四维半径=c*t)，因此很明显，宇宙并不处于任何加速度之下，所有与L-CDM有关的无稽之谈只是宇宙标尺的错误校准。
总之光不会因为引力而红移。有星系衰退，但没有宇宙膨胀加速。宇宙正在以光速膨胀，而不是以m/s的速度膨胀。
