书城科普行星与恒星
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第15章 恒星的亮度与星等

晴朗的夜晚,点点繁星,有明有暗,有的非常明亮,例如天狼星、牛郎、织女、北斗七星等;有的星几乎看不见。

天文学家用“视星等”来区分它们的明亮程度。整个天空肉眼能见到的恒星约有6000颗,天文学家把它们分为6等。肉眼刚能看到的最暗的定义为6等星,比6等星亮一些的为5等,以此类推,亮星为1等,更亮的为0等以至负星等。太阳是-26.8等,满月的亮度是-12.6等,金星最亮时可达-4.8等。星等差1等,亮度差2.512倍。1等星的亮度恰好比6等星的亮度大100倍。把一根蜡烛搁在相距1000米的地方,那么它的光就差不多和1等星的光一样强。视星等的大小并不能说明恒星的真实发光能力,因为恒星与我们的距离相差悬殊,距离越远的恒星,看起来就越暗,这是不言而喻的事实。

为了知道恒星真正的光亮程度,需要把它们放到同一个位置上来比较。“绝对星等”就是设想把恒星都放在32.6光年(10秒差距)的地方所得出的亮度。太阳的视亮度是绝对冠军,但是太阳的绝对星等只有4.8等,这意味着如果把太阳放到离地球10秒差距的地方,它的亮度只有4.8等,仅仅是一颗肉眼看起来相当暗的星。有些恒星实际上相当亮,可以比太阳亮成千上万倍,但由于它们离我们太遥远了,所以看上去并不怎么亮。天狼星的视星等是-1.58,绝对星等却只有+1.3。老人星看起来没有天狼星亮,视星等只有-0.86,绝对星等却是-3.5,说明老人星的真实光度比天狼星大差不多85倍。不过老人星的距离比天狼星大12倍以上,所以老人星看起来还没有天狼星亮。

天文学家把真实光度大的恒星叫做巨星,把光度小的称为矮星,光度比巨星更强的叫做超巨星。从表面积越大光度也越大的规律可以知道,光度大的巨星,体积也大;光度小的矮星,体积也小。

恒星之间的光度差别非常大。以太阳为标准来比较,织女星的绝对星等是0.5等,它的光度是太阳的50倍;超巨星“天津四”的绝对星等大约是-7.2等,其光度比太阳强5万多倍;还有一颗在夜空中极不起眼的天蝎座ξ,视星等只有3.8等,但它的绝对星等是-9.4等,它的光度几乎是太阳光度的50万倍;甚至还有光度比太阳强100万倍的恒星。

太阳是一颗黄色的主序星,相比之下光度比较弱,但还有比它更弱的矮星。如著名的天狼星伴星是一颗白矮星,它的光度还不到太阳的1/10000。