马克斯·普朗克学会 德国联邦邮政局于1984年发行的纪念弗雷德里克·威廉·贝塞尔诞辰200周年的邮票
信贷:联邦金融管理局(BMF)
由赫尔曼·施万设计，基于约翰·爱德华·沃尔夫的一幅画 1838年，弗雷德里克·威廉·贝塞尔赢得了通过三角视差测量第一颗恒星到太阳以外的距离的比赛——设定了宇宙的第一个尺度
最近，从事无线电波长视差测量的马克·里德(Mark Reid)和卡尔·门登(Karl Menten)重温了贝塞尔关于“他的”恒星61 Cygni的最初出版物，该出版物发表在《天文学笔记》(Astronomische Nachrichten)上
虽然他们通常可以复制贝塞尔和两位当代19世纪天文学家，著名的弗里德里希·格奥尔格·威廉·冯·斯特鲁维和托马斯·亨德森获得的结果，但他们发现了为什么这些早期结果在统计上与现代测量不一致
出于对贝塞尔的崇敬，里德和门登决定将他们的发现也发表在《天文学杂志》上
它成立于1821年，是世界上最早的天文学期刊之一，也是最古老的仍在出版的期刊
知道天体的距离对所有天文学和评估我们在宇宙中的位置都是至关重要的
古希腊人把静止不动的“固定”恒星放置在比他们认为行星运动的天球更远的地方
然而，“还有多远？”天文学家开始试图解决这个问题后，几个世纪都没有找到答案
事情在19世纪30年代末达到了顶点，当时三个天文学家瞄准了不同的恒星，经常在恶劣的条件下用望远镜观察许多夜晚
是弗雷德里克·威廉·贝塞尔在1838年赢得了这场比赛，他宣布到双星系统61的距离是10
4光年
这证明了恒星不仅比行星离我们稍远，而且远了100多万倍——这是一个真正的转变结果，完全改变了19世纪已知的宇宙规模
贝塞尔的测量基于三角视差法
这种技术本质上是三角测量法，测量员用它来确定陆地上的距离
天文学家测量“附近”恒星相对于更远恒星的表观位置，利用地球围绕太阳的轨道在一年的时间内提供不同的有利位置
贝塞尔不得不在近100个晚上用他的望远镜进行他的疼痛测量
天文学家现在更加“高效”
“盖亚太空任务正在测量数亿颗恒星的精确距离，对天文学产生了巨大的影响
然而，由于星际尘埃遍布银河系的旋臂，盖亚很难观察到银河平面内距离太阳超过10，000光年的恒星——这只是银河系50，000多光年大小的20%
因此，即使是像盖亚这样强大的任务也不会产生我们银河系的基本布局，其中的许多方面仍在争论中——甚至旋臂的数量也不确定
为了更好地解决银河系的结构和大小问题，哈佛-史密森尼天体物理中心的马克·里德和马克斯·普朗克射电天文学研究所的卡尔·门登发起了一个项目，以确定约束在银河系旋臂上的放射源的距离
他们选择的望远镜是甚长基线阵列，这是一个由10架射电望远镜组成的集合，从美国西部的夏威夷一直延伸到美国东部
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通过组合相距数千公里的所有10个望远镜的信号，我们可以制作出我们的眼睛对无线电波很敏感并且相距接近地球大小的图像
该项目由一个国际团队实施，麻省理工学院的科学家做出了重大贡献——麻省理工学院院长卡尔·门登与马克·里德进行了30多年卓有成效的合作
在项目开始时，讨论了一个朗朗上口的首字母缩略词，他们选择将其命名为条形和螺旋形结构遗产调查，简称贝塞尔调查
当然，他们心中有伟大的天文学家、数学家和视差先锋弗雷德里克·威廉·贝塞尔
如同在所有实验或观测科学中一样，只有当测量的不确定性能够以可靠的方式确定时，测量才有意义
这也是射电天体测量中的基本要素，并受到贝塞尔项目天文学家的密切关注
在贝塞尔时代，天文学家已经学会关注测量误差，并在从他们的数据中得出结果时考虑它们
这通常涉及完全用铅笔和纸进行的繁琐计算
自然，一个贝塞尔级别的科学家很清楚跟踪任何可能影响他观察的问题
他意识到望远镜中的温度变化会严重影响他的精确测量
贝塞尔在普鲁士(现在的俄罗斯加里宁格勒)的柯尼斯堡天文台有一台极好的仪器，它来自天才的仪器制造商约瑟夫·弗劳恩霍夫，是他建造的最后一台仪器
然而，变化的温度对视差测量所需的观测有很大的影响，这种影响必须持续一整年；有些是在炎热的夏天制作的，有些是在寒冷的冬夜制作的
马克·里德开始对贝塞尔的原创作品感兴趣，并研究了他在61世纪的论文
他注意到测量中有些小的不一致
为了解决这些问题，他和卡尔·门登开始深入挖掘原始文献
贝塞尔的论文首先以德语发表在《天文学杂志》上，尽管一些摘录被翻译成英语并出现在《皇家天文学会月报》上
因此，最初的德语版本必须经过审查，在这方面，门登的母语德语派上了用场
里德和门登还对贝塞尔最接近的竞争对手的结果进行了审查
在南非开普敦工作的托马斯·亨德森瞄准了半人马座α星，这是现在已知的最接近太阳的恒星系统
贝塞尔宣布他的结果后不久，亨德森公布了到这颗恒星的距离
著名天文学家弗里德里希·格奥尔格·威廉·冯·斯特鲁维测量了α天琴座(织女星)
对冯·斯特鲁维资料的文献检索涉及到一些侦探工作
它的详细叙述只是作为一部长篇专著的一章用拉丁文出版的
市图书馆管理员追踪到一份拷贝到巴伐利亚州图书馆，并以电子形式提供
长期以来，冯·斯特鲁维为什么在贝塞尔对61个周期的结果之前一年宣布了一个到织女星的试探性距离，却在后来用更多的测量值将其修正为两倍，这一直是个谜
似乎冯·斯特鲁维首先使用了他所有的测量方法，但最终对其中一些失去了信心并放弃了这些方法
如果他没有这样做，他可能会得到更多的信任
里德和门登通常可以重现这三位天文学家获得的结果，但发现冯·斯特鲁维和亨德森低估了他们的一些测量不确定性，这使得他们的视差看起来比实际情况更重要
“从贝塞尔的肩膀上看过去是一次非凡的经历和乐趣，”马克·里德说
“从天文学和历史的角度来看这部作品真是令人着迷，”卡尔·门登总结道
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