Századunk 20-as éveiben Edwin Hubble amerikai csillagász meghökkentõ felfedezést tett a galaxisokkal kapcsolatban:mind távolodik a Földtõl,mégpedig a távolságukkal arányos sebességgel - minél messzebb vannak,annál gyorsabban.A Hubble-törvényként emlegetett jelenség magyarázata az,hogy a világegyetem tágul,s így az összes galaxis is egyre távolabb kerül egymástól.

A galaxis sebességét elég könnyû megmérni:fényét megvizsgálva ki lehet deríteni,hogyan változik a hullámhossza a Doppler-effektus  szerint.A Hubble-törvény megadja a csillagászoknak a kulcsot ahhoz,hogyan számolják ki a sebességbõl a távolságot.Ha tehát egy messzi galaxis 3millio km-es óránkénti sebességgel távolodik,a csillagászok a Hubble-állandót (értéke kb.13,ha km-ekben és fényévekben számolunk) a galaxis sebességével megszorozva 40millio fényévet kapunk.Ezzel a módszerrel megmértek már olyan galaxisok távolságát is,melrõl kiderült,hogy 15-20 milliárd fényévre van tõlünk.

A különösen fényes csillagok irányfényként szolgálnak a közeli galaxisok távolságának meghatározásakor.Ezek az ún. cefeidák,vátozócsillagok,amelyek fényessége periodikusan változik.A csillagászok  meg tudják mérni,mennyi idõ alatt csökken egy cefeida maximális fénnyesége a minimumra,majd ragyog fel újra a maximumra.Ezt az idõtartamot hívják periódusnak.Mivel a fényesebb cefeidák ritkábban "villodznak",mint a halványabbak,egy cefeida periodusának meghatározásából következtetni lehet valódi fényességére.Ha például egy változócsillag periodusa 2 hét,a csillagászok ebbõl az adatból meg tudják mondani,hogy az égitest 4000-szer fényesebb a Napnál.A távoli galaxisok változócsillagainak látszolagos halványosságát vizsgálva kideríthetõ,milyen messze van tõlünk a galaxis.

A nagyon messzi csillagok távolságának kiszámításához  a csillagászok az égitest hõmérsékletét és fényének erõségét vizsgálják.A csillagok hõmérsékletének megmérése meglepõen könnyû:a kékes fényûek 20000 Celsius körüliek,a fehérek vagy sárgák közepes,a narancssárga vagy vörös színûek pedig a legalacsonyabb hõmérsékletûek,mintegy 3000 Celsius-osak.

Minél magasabb egy csillag hõmérséklete,annál fényesebb .Egy 10000Celsius-os égitest például 40-szer erõsebben sugároz a Napnál,amelynek hõmérséklete 5500 Celsius.Ha tehát a csillagászok egy 10000Celsius-os,de igen haványnak látszó csillagot találnak,tudják,a csillag nagyon messze kell hogy legyen tõlünk:fényességét a nagy távolság csökkenti.A fényesség és a hõmérséklet közti összefüggés olyan,közeli csillagokon állapítják meg,amelyek Földtõl való távolságát - például a parallaxismódszerrel- már meghatározták.Ezeket az ismereteket mérceként használva,megállapíthatják a távolabbi égitestek valõódi fényeségét,és ezen keresztül távolságukat is. 

A távoli csillagok

A 300 fényévnél messzebb lévõ csillagok távolságának meghatározásához más módszerhez kell folyamodni.Az egyik lehetõség,hogy megállapítják,milyen irányban és mekkora sebességgel mozog a csillag.

Az irány megfejtéséhez sokkal könnyebb csillaghalmazokkal,mint magányos égitestekkel dolgozni.Sok csillag több száz,olykor több ezer égitestet számláló halmaz része,s a halmaz minden tagja mozog az ûrben.Távolról szemlélve úgy tünik,mintha a halmazok csillagai egy pont felé mozognának.Összetartól vonalaik szöge árulja el,merre mozog a halmaz a kozmoszban.

A közeli csillagok

Mivel a csillagok több milliószor messzebb vannak bolygónktól,mint a Nap,a csillagászoknak más eszközökhöz kell folyamodniuk,ha magakarják határozni a távolságukat.A legfontosabb a parallaxis módszere,amelynek során megmérik a csillag két pont közötti látszolagos szögét,és azt a Föld pályájához viszonyitják.Az eljárás egyszerû kísérlettel illusztrálható.Tartsuk magunk elé egyik ujjunkat,majd csukjuk be egyik szemünket,s figyejük meg,hol helyeszkedik el ujjunk a háttérhez képest.Most csukjuk be a szemünket,és nyissuk ki a másikat.Úgy látszik,mintha az ujjunk elmozdult volna:minél közelebb tartjuk magunk elé,látszolagos elmozdulása annál nagyobb.

Központi csillagunk távolságának meghatározásához sem lehe radart használni,hiszen felszine nem szilárd.A csillagászati számitásokat ehelyett a bolygómozgás törvényének ismeeretében végezték el.A nagy csillagász,Johannes Kepler 1619-ben felfedezett harmadik törvénye kimondja,hogy a bolygók Nap körüli pályájának teljes megtételéhez (azaz egy keringési periódushoz)szükséges idõ négyzetei úgy aránylanak egymáshoz,mint a Naptól mértközéptávolságuk köbei

Naprendszerünk bolygóinak esetében a csillagászoknak nem állnak rendelkezésükre "macskaszemek",melyek visszavernék a fénynyalábokat.Ehelyett radart használnak.A radar feltalálása elõtt a fénysebességet és a parallaxis módszerét használták a bolygók távolságának meghatározásához.Ma már rádióhullámokat küldenek a bolygók felé,s várnak,amíg az égitest sziklás felszinérõl visszverõdõ hullámok hlvány visszhangja meg nem érkezik.Mivel a rádióhullámok sebessége megegyezik a fényével,a távolság kiszámitása ugyanúgy történik,mint a Hold esetében.A világban az elsõ "égi" radarvisszhangmérést 1946-ban,a Budapesti Egyesült Izzó kutatói végezték,Bay Zoltán vezetésével.

Holdunk a Földhöz legközelebbi égitest a világegyetemben,átlagosan 384400 km-re jár tõlünk.Távolsága kismértékben változó,mert tojásforma (elliptikus) pályát ír le a föld körül.

Amikor az Apolló ûrhajosai 1969 és 1972 között a Holdon jártak,kis fényvisszaverõ mûszereket hagytak a helyszinen,hasonlókat,mint az autók hátulján a levõ macskaszem.A csillagászok a földi laboratóriumból igen erõs lézersugarat bocsátanak rájuk,s mintegy 2 és fél másodpercel késõbb,amint a fénynyaláb visszatér a Földre,teleszkópjaik halvány villanást fognak fel.Ezután megszorozzák a fény sebességével azt az idõt,mialatt a fénynyaláb megtette oda-vissza utat a Föld és a Hold között,majd a kapott értéket felezik,s így hozzájutnak a Hold Földtõl való távolságához.A lézersugárral szerzett távolságadatok néhány centiméter pontosságúak.A folyamatosan végzett mérésekbõl a tudósok kiderítették,hogy a Hold ma kb.

A csillagászok a kozmoszbeli távolságokat azzal az "eszközzel" mérik,amely a leggyorsabb az univerzumban:a fénnyel,pontosabban a fény sebességével.A fény vákuumban 1(tropikus)év alatt 9460milliárd km-t tesz meg.A távolság tehát kifejezhetõ azzal az idõvl,amelyet a fénynek be kell futnia,hogy egy csillagtólvagy más égitestõl elérjen hozzánk.A csillagászok ezt a befutott utatadják meg fényévekben.Lehetetlennek tûnhet,hogy bárki is meg tudjon mérni ilyen hatalmas távolságkat.A csillagászok számára azonban ma már rutin feladat pl.