本征光度科普中国-科学百科 2018-02-19 |
天文学家使用本征光度来表示一颗恒星的明亮程度,不考虑因星际尘埃或气体引起的距离或吸收的影响。
简介
天文学家使用本征光度来表示一颗恒星的明亮程度,不考虑因星际尘埃或气体引起的距离或吸收的影响。
由平方反比定律,一颗明亮的遥远恒星的光度可能小于附近的一颗昏暗的恒星的光度,这意味着,恒星的固有亮度是通过其绝对星等来度量的。1
平方反比定律
反平方定律是一个物理学定律,又称平方反比定律、逆平方律、反平方律;如果任何一个物理定律中,某种物理量的分布或强度,会按照距离源的平方反比而下降,那么这个定律就可以称为是一个反平方定律。2
绝对星等
在天文学上,绝对星等(Absolute magnitude,M)是指把天体放在指定的距离时(10秒差距)天体所呈现出的视星等(Apparent magnitude,m)。此方法可把天体的光度在不受距离的影响下,作出客观的比较。
恒星与星系的绝对星等M
在测量恒星与星系的绝对星等,标准距离设为10秒差距,约32.6164光年或300兆公里,此时该天体的视差值为0.1"。
在定义其绝对星等时,必须指定要测量哪一类型的电磁辐射。如果按其释出的能量计算,其结果会称为辐射热强度。星等值越低,代表天体越亮。绝对星等和视星等,可以通过视差(距离)换算。
由于距离较远的原因,许多恒星的绝对星等要比其视星等低(亮)很多;而有些恒星由于距离我们较近的原因,其绝对星等会变大(暗)很多。3
视星等
视星等(英语:apparent magnitude,符号:m)最早是由古希腊天文学家喜帕恰斯制定的,他把自己编制的星表中的1022颗恒星按照亮度划分为6个等级,即1等星到6等星。1850年英国天文学家普森发现1等星要比6等星亮100倍。根据这个关系,星等被量化。重新定义后的星等,每级之间亮度则相差2.512倍,1勒克司(亮度单位)的视星等为-13.98。
但1到6的星等并不能描述当时发现的所有天体的亮度,天文学家延展本来的等级──引入“负星等”概念。这样整个视星等体系一直沿用至今。如牛郎星为0.77,织女星为0.03,除了太阳之外最亮的恒星天狼星为−1.45,太阳为−26.7,满月为−12.8,金星最亮时为−4.89。现在地面上最大的望远镜可看到24等星,而哈勃望远镜则可以看到30等星。
因为视星等是人们从地球上观察星体亮度的度量,它实际上只相当于光学中的照度;因为不同恒星与地球的距离不同,所以视星等并不能指示出恒星本身的发光强度。
由于视星等需要同时考虑星体本身光度与到地球的距离等多重因素,会出现距离地球近的星体视星等不如距离远的星体的情况。例如巴纳德星距离地球仅6光年,却无法被肉眼所见(9.54等)。
如果人们在理想环境下(清澈、晴朗且没有月亮的夜晚),肉眼能观察到的半个天空平均约3000颗星星(至6.5等计算),整个天球能被肉眼看到的星星则约有6000颗。大多数能为肉眼所见的星星都在数百光年内。现在人类用肉眼可以看见的最远天体是三角座星系,其星等约为6.3,距离地球约290万光年。历史上肉眼能看见的最远天体是GRB 080319B在2008年3月19日的一次伽玛射线暴,距离地球达到75亿光年,视星等达到5.8,相当于用肉眼看见那里75亿年前发出的光。
另外,宇宙中大量的星际尘埃也会影响到星星的视星等。由于尘埃的遮蔽,一些明亮的星星在可见光上将变得十分暗淡。有一些原本能为肉眼所见的恒星变得再也无法用肉眼看见,例如银河系中心附近的手枪星。
星星的视星等也随着星星本身的演化、和它们与地球的距离变化而变化当中。例如,当超新星爆发时,星体的视星等有机会骤增好几个等级。在未来的几万年内,一些逐渐接近地球的恒星将会显著变亮,例如葛利斯710在约一百万年后将从9.65等增亮到肉眼可见的1等。3
参见
星等
视星等
UBV星等系统
恒星光度列表
本词条内容贡献者为:
张磊 - 副教授 - 西南大学
责任编辑:科普云
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