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词条 视星等
释义

视星等,是指人们用肉眼所看到的星等。无论是肉眼能看到的星星或者是用天文望远镜观测到的天体,发现其亮度都不尽相同,视星等只是是表示宇宙中肉眼可见星星的亮度,因此,看来不突出的、不明亮的恒星,并不一定代表他们的发光本领差。

视星等的概念

晴朗的夜晚,点点繁星,有明有暗。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大约有6000多颗恒星。将肉眼可见的星分为6等。肉眼刚能看到的定为6等星,比6等亮一些的为5等,依次类推,亮星为1等,更亮的为0等以至负的星等。例如,太阳是-26.8等,满月的亮度是-12.6等,金星最亮时可达-4.4等。星等差1等,其亮度差2.512倍。1等星的亮度恰好是6等星的100倍。

视星等的意义

在地球量度之星的亮度等级。物体越近显得越亮;物体越远显得越暗。例如:近的烛光比远的街灯显得还要光亮些。视星等不能作为量度真实 (intrinsic) 光亮度的指标。视星等只能量度物体表面上的 (apparent) 光亮度 (於地面上接收得的光能量)。

星图上所示的星等数反映了我们看到的恒星的亮暗不同,星等数越小,星星越亮。这个星等数并不反映恒星本身真正发出的光度大小,因为这里没有考虑恒星的距离(同样发光度的恒星,距离越远,我们看到的视亮度越小),所以我们把这个星等数叫作视星等。根据长时间的观测,肉眼刚能看到的星为六等星。视星等从一等到六等,等级相差5等,视亮度相差100倍。可见两颗星等数相差一等,它们的视亮度相差2.512倍,太阳的星等定为一26.7等,满月时月球星等约为-12.6等。通常情况下,比六等星更暗的星,就要靠望远镜来观察了。

恒星的光度

恒星的真正亮度还用光度表示。光度就是恒星每秒钟辐射的总能量。恒星的光度由它的温度和表面积决定。温度愈高光度愈大;恒星的表面积愈大光度也愈大。恒星的大小和温度是决定恒星光度的两个重要物理量。恒星的光度与绝对星等之间存在着密切的关系。绝对星等相差1等,光度相差2.512倍。例如绝对星等1等星的光度是绝对星等2等星的光度的2.512倍,是绝对星等6等星的100倍。这和星等与视亮度之间的关系是类似的。

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,其光度比太阳强五万多倍。还有一颗在星空中极不起眼的天蝎座 ,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。光度最强的恒星甚至有太阳的100万倍。

天文学家把光度大的恒星叫做巨星,光度小的称为矮星。光度比巨星更强的叫超巨星。从表面积愈大光度也愈大的规律可以知道,光度大的巨星,体积也大,光度小的矮星,体积也小。太阳是一颗黄色的矮星,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万分之一。近些年来天文学家用大望远镜发现了一些绝对星等在20等左右的暗弱恒星,它们的光度大约仅为太阳的40万分之一到50万分之一,它们的光度连满月都不如。

光度用每秒辐射多少尔格(尔格/秒)来表示。不仅适用于光学波段,也适用于其它波段,如红外、紫外、射电、X射线及 射线波段。

全天星图上通常标记出五等以上的星,通过这些较亮的星,认识星座的形状,从而熟悉星空。大的星图上标有10等甚至15等的星,供望远镜观测者使用。

发展历史

早在公元前2世纪,古希腊有一位天文学家叫喜帕恰斯(又名:伊巴古)(Hipparchus),他在爱琴海的罗得岛上建起了观星台,他对恒星天空十分熟悉。一次,他在天蝎座中发现一颗陌生的星。凭他丰富的经验判断,这颗星不是行星,但是前人的记录中没有这颗星。这是什么天体呢?这就引出了这位细心的天文学家一个重要的思路。他决定绘制一份详细的恒星天空星图。经过顽强的努力,一份标有1000多颗恒星精确位置和亮度的恒星星图终于在他手中诞生了。为了清楚地反应出恒星的亮度,喜帕恰斯将恒星亮暗分成等级。他把看起来最亮的20颗恒星作为一等星,把眼睛看到最暗弱的恒星做为六等星。在这中间又分为二等星、三等星、四等星和五等星。

喜帕恰斯在2100多年前奠定的“星等”概念基础,一直沿用到今天。到了1850年,由于光度计在天体光度测量中的应用,英国天文学家普森(M.R.Pogson)把我们的肉眼看见的一等星到六等星做了比较,发现星等相差5等的亮度之比约为100倍。于是提出的衡量天体亮度的单位.一个星等间的亮度比规定为五次根下100即约2.512倍,一等星比二等星亮2.512倍,二等星比三等星亮2.512倍,依此类推。它是天体光度学的重要内容。当然,现在对天体光度的测量非常精确,星等自然也分得很精细,由于星等范围太小,又引入了负星等,来衡量极亮的天体,把比一等星还亮的定为零等星,比零等星还亮的定为-1等星,依此类推,同时,星等也用小数表示。星等又分视星等和绝对星等,视星等是地球上的观测者所见的天体的亮度,比如,太阳的视星等为-26.75等,满月为-12.6等,金星最亮时为-4.4等星,全天最亮的恒星天狼星为-1.45等星,老人星为-0.73等星,织女星为0.04等星,牛郎星为0.77等星。而绝对星等是在距天体10秒差距(3.26光年)处所看到的亮度,太阳的绝对星等为4.75等;热星等是测量恒星整个辐射,而不是只测量一部分可见光所得到的星等;单色星等是只测量电磁波谱中某些范围很窄的辐射而得的星等;窄频带星等是测量略宽一点的频段所得的星等;宽频带星等的测量范围更宽;人眼对黄色最敏感,因此目视星等也可称为黄星等。

在晴朗而又没有月亮的夜晚,出现在我们面前的恒星天空中,眼睛能直接看到的恒星约3000颗,整个天球能被眼睛直接看到的恒星约6000颗。当然,通过天文望远镜就会看到更多的恒星。中国目前最大的光学望远镜,物镜直径2.4米,装上特殊接收器,它可以观测到23-25等星。美国1990年4月24日发射的绕地球运行的哈勃太空望远镜,可以观测到28等星

绝对星等

只有从已知距离观察一个恒星得到的亮度,才能确定它自身的发光强度,并用来与其他星体进行比较。我们把从距离星体10个秒差距的地方看到的目视亮度(也就是视星等),叫做该星体的绝对星等。按照这个度量方法,牛郎星为2.19等,织女星为0.5等,天狼星为1.43等,太阳为4.8等。

因为行星、小行星、彗星等天体只能依靠反射星光才能看到,即使从固定的距离观察,它们的亮度也会不同,所以行星、小行星、彗星的绝对星等需要另外定义。

区别

目视星等:是指我们用肉眼所看到的星等。看来不突出的、不明亮的恒星,并不一定代表他们的发光本领差。道理十分简单:我们所看到恒星视亮度,除了与恒星本生所辐射光度有关外,距离的远近也十分重要。同样亮度的星球距离我们比较近的,看起来自然比较光亮。所以晦暗的星并不代表他比较光亮的星细小。

绝对星等:由于目视星等并没有实际的物理学意义,于是天文学家制定了绝对星等来描述星体的实际发光本领。假想把星体放在距离10秒差距(即32.6光年,秒差距亦是天文学上常用的距离单位,1秒差距=3.26光年)远的地方,所观测到的视星等,就是绝对星等了。通常绝对星等以大写英文字母M表示。目视星等和绝对星等可用公式转换,公式如下:

M=m+5-5 log d

M为绝对星等; m为目视星等; d为距离

下表是一些我们熟悉的明亮星体光度:

┌————————————┬———————┬————————┐

│星体 │目视星等 │绝对星等 │

├————————————┼———————┼————————┤

│太阳 │-26.70 │ 4.80 │

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│月球(满月) │-13.00 │ 不适用 │

├————————————┼———————┼————————┤

│金星(最亮时) │-4.6 │ 不适用 │

├————————————┼———————┼————————┤

│天狼星(全天最亮恒星) │-1.450 │ 1.43 │

├————————————┼———————┼————————┤

│织女星 │0.03 │ 0.50 │

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│牛郎星 │0.77 │ 2.19 │

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请注意:水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、月球及彗星等太阳系内的天体,并不会自己发光的,他们是靠反射太阳的光线

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更新时间:2025/1/4 4:45:44