最亮的星星是最大的恒星吗??

2020-05-13 文化 90阅读
不是,是由本身等级和距离决定的
恒星的亮度是指地球上受光强度,即恒星的明暗程度;恒星的光度表示恒星本身的发光强度。恒星看起来有明有暗,但是,亮星未必一定比暗星的发光本领强,因为这里还包含着距离的因素。在天文学上,天体的亮度和光度都用星等表示:表示天体亮度等级的叫视星等,记作m;表示天体光度等级的叫绝对星等,记作M。遣常所说的星等是指视星等。
星等是天文学史上传统形成的表示天体亮度的一套特殊方法,如同气象学上用风级来表示风速一样;所不同的是,星等越大,恒星亮度越暗。二千余年前,希腊无文学家把肉眼可见的恒星分成六等。后人沿袭了这套方法,同时,经过光学仪器的检测,使之更加精确。人们发现,一等星与六等星,星等相差5等,它们的亮度相差100倍。连续各个星等的亮度成几何级数,若相邻两星等的亮度比率(级数的公比)为R,则有:
R5=100
两边取对数:
5lgR=2
lgR=0.4
R=2.512
有了这样的数量关系,就可以用星等来表示任何亮度。星等相差1等,恒星的亮度相差2.512倍。星等按等差级数增大,亮度便成等比级数递减。
望远镜和照相术问世后,星等扩展到更暗的恒星。现代最强大的望远镜,能够观测到25等的暗星。另一方面,星等还向零值和负值扩展。例如,天狼星(全天最亮的恒星)的亮度为—1.45等,金星最明亮时亮度为—4.22等,满月的亮度为—12.73等,太阳的亮度达—26.74等。这就是说,太阳的亮度是一等星亮度的(2.512)27.74=1300亿倍。
假定有两颗恒星,其星等为m和mo(m>mo),它们的亮度E和Eo的比率为
两边取对数,并记住1g2.512=0.4,得
lgE0-lgE=0.4(m-m0)
m-m0=2.5(lgE0—lgE) (2)
如果取零等星( m0= 0)的亮度E0= l,那么
m=-2. 5lgE (3)
(3)式称普森公式。该公式表明,只要有明确的零等星和它的标准亮度即平均亮度,就可根据恒星的亮度E推算其星等m。
恒星的亮度与其距离远近有关。光源的视亮度与其距离的平方成反比。单从亮度是看不出恒星的真实光度的。为了比较不同恒星的光度,必须把它们“移”到同一位置(距离)上,才能对比出它们的真正亮度即光度来。天文学上把这个标准距离定为10秒差距,相当于0〃.l视差的距离,合32.6光年。距离因素被消除后,星等仅与恒星的光度有关。
光源的视亮度与其距离的平方成反比。距离增加 1倍,亮度便减为l/4标准距离(10秒差距)下的恒星的亮度称绝对亮度,其星等叫绝对星等。有了这个标准距离,就可以根据恒星的实际距离(d)和视星等(m),推算它在 10秒差距时的亮度 EM和绝对星等M。
设 EM 表示绝对亮度,Em表示视亮度。由公式(l)可得
恒星的亮度与其距离的平方成反比,如该恒星的距离d以秒差距为单位,那么
把这个关系式代入前面那个方程式的左边,便得
两边取对数,并记住 lg2.512=0.4,那么
2lgd-2=0.4(m-M)
m-M= 51gd-5
M=m+5-5lgd (4)
(4) 式是现代恒星天文学最重要的公式之一。恒星的两种星等之差,在恒星距离的测量工作中是十分重要的,只要测定恒星的绝对星等,便可按平方反比定律,求知该恒星的距离。
若d=10,则5lgd=5,M=m
即恒星距离为10秒差距时,它的视星等即为绝对星等。
10秒差距在恒星世界是“咫尺之距”,只有为数不多的亮星位于这个距离之内。因此,对于绝大多数恒星来说,其绝对星等高于它的视星等。如果把太阳移到这个距离,它的星等将是4.75等,成为一颗不起眼的暗星。在恒星世界里,光度的差异十分悬殊。光度最大的恒星,比太阳强100万倍;光度最小的恒星,仅及太阳光度的百万分之一。在这方面,太阳也是恒星世界的普通一员
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