천문학자들은 서로 다른 천체의 거리를 측정하는 다양한 방법을 사용합니다. 가장 가까운 별들의 경우, 천문학자들은 가장 간단한 트라이앵글 패러리 방법을 사용합니다. 이는 사람의 눈이 물체의 거리를 판단하는 방법입니다. 우리가 손가락을 내밀고 두 눈을 번갈아 보면, 손가락이 멀리 있는 배경에 비해 위치(방향)가 바뀐 것을 볼 수 있습니다. 이 변화의 크기와 두 눈 사이의 거리를 알면 간단한 기하학적 관계를 통해 손가락에서 눈까지의 거리를 계산할 수 있습니다. 천문학자들은 이러한 방법을 사용하여 우리와 가까운 별들의 거리를 측정합니다. 지구가 태양을 따라 도는 궤도의 장대한 축을 기준으로 하여, 6개월 간격으로 지구의 궤도의 두 끝에서 같은 별을 관찰하면, 별이 지구의 직경에 대한 각도를 형성합니다. 천문학자들은 이 각도의 절반을 별의 연간 패러리라고 합니다. 지구의 궤도의 반 직경이 약 1.5억 킬로미터이기 때문에, 연간 패러리를 통해 별의 거리를 계산할 수 있으며, 이것을 기하학적 거리라고 합니다.
트라이앵글 패러리 방법은 오직 태양 근처에 있는 별들의 거리만 측정할 수 있습니다. 가장 가까운 별은 프로ξी마 센타우리로, 4.22광년 떨어져 있고, 연간 패러리는 불과 1"입니다. 더 멀리 있는 별들의 연간 패러리는 더 작아지며, 측정하기가 어렵습니다. 현재, 트라이앵글 패러리로 별의 거리를 측정할 수 있는 최대 범위는 약 500광년입니다. 우리 은하의 크기는 약 82,000광년이며, 대부분의 별들은 트라이اء글 패러리의 적용 범위를 훨씬 넘어서며, 은하 바깥의 별들은 트라이아ング 패러리로 측정할 수조차 없습니다.
천문학자들은 다른 측정 방법을 생각해냈는데, 이를 '광도 거리 측정법'이라고 합니다. 이 방법은 매우 간단합니다. 만약 같은 종류의 전구를 관찰하면, 가까운 전구는 더 밝고, 멀리 있는 전구는 더 어두울 수 있습니다. 전구가 얼마나 밝은지 측정할 수 있다면, 그 거리를 알 수 있습니다. 이는 전구의 밝기가 '양초'로 표현되기 때문에, 이러한 거리 측정 방법은 표준 양초 거리 측정법이라고 합니다. 이 방법의 핵심은 하늘에 있는 어떤 별들이 '같은 종류'인가, 혹은 그들의 실제 밝기가 같은가입니�
과학자들은 오랜 기간 동안 별들의 변화를 관찰하면서, 일정한 패턴을 따르는 변화를 보이는 별들을 발견했는데, 이들은 '그라이프스 변형 별'이라고 불립니다. 1912년, 미국의 여성 천문학자 레비트는 그라이프스 변형 별의 변화 주기와 실제 밝기가 서로 관련되어 있다는 것을 발견했습니다. 변화 주기가 더 길면, 방출되는 에너지가 더 많고, 변화 주기가 짧으면, 방출되는 에너지가 더 적습니다. 이는 그들의 실제 밝기를 결정할 수 있다는 것을 의미합니다. 그래서 별의 변화 주기를 통해 실제 밝기를 알면, 별의 거리를 계산할 수 있습니다. 이러한 이유로 그라이프스 변형 별은 '천문학의 도량기'라고 불립니다. 미국의 천문학자 허블은 그라이프스 변형 별을 통해 안드로메다 은하가 우리 은하가 아니라, 수천 억 개의 별로 이루어진 거대한 은하라는 것을 최초로 확인했습니다. 그라이프스 변형 별은 5000만 광년 이상의 거리를 측정할 수 있고, 이는 트라이안글 패러리의 능력 범위를 훨씬 넘어서는 것입니다. 그라이프스 변형 별 외에, 신성, 초신성, 레이아 RR형 변형 별 등의 변화 특성도 실제 밝기와 관련되어 있지만, 그라이프스 변형 별처럼 정확하지는 않습니다. 따라서 이웃 은하의 거리를 측정하는 것은 주로 그라이프스 변형 별을 찾는 것입니다.
더 멀리 있는 은하에서는 수많은 별들이 구별할 수 없고, 오직 폭발하는 초신성만이 순간적으로 은하를 가려내는 빛을 내보낼 수 있어, 우리가 그것들을 볼 수 있습니다. 초신성은 별들의 진화 후기의 산물로, 폭발할 때 빛이 짧은 기간 동안 수천 배 혹은 수억 배까지 강해집니다. 초신성 중에서 거리 측정에 가장 적합한 것은 Ia형 초신성입니다.초신성. 이러한 초신성은 폭발할 때 매우 밝으며, 최대 밝기는 매우 일관되어서, 최대 100억 광년 이상의 거리를 측정할 수 있는 우수한 표준 �사이입니다. 아름다운 죽음을 통해 초신성은 새로운 거리 계기가 되었고, 우주의 역사를 연구하는 데 값진 단서를 제공했습니다. 미국의 천문학자 페르마트와 리스, 그리고 오스트레일리아의 천문학자 슈미트는 초신성을 관찰함으로써 우주가 확장되고 있다는 사실을 발견하였고, 이로 인해 2011년 노벨 물리학 상을 받았습니다.
그러나 이 이야기는 여기서 끝나지 않았습니다. 과학자들은 은하의 적색 시프트(후퇴 속도)를 통해 거리를 계산할 수 있는 하블의 법칙을 발견했습니다. 그러나 더 초기이고 더 멀리 떨어진 우주에서는 은하조차 찾아볼 수가 없었습니다. 과학자들은 여전히 초기 우주의 비밀을 밝혀주는 새로운 방법을 찾고 있습니다.