图片来源于NASA,此图的位置是:大麦哲伦星系——蜘蛛星云——R136星团,其中的R136a1是已知绝对星等最大的恒星。
让我们开始今天的内容,今天的内容,讲的是星等。
想必大家已经对“星等”这个词不再陌生,上次的“新西兰观星”的几篇:新西兰观星——英仙座流星雨,新西兰|观星日记,新西兰 | 观星日记2就提到了,当时就很想讲,但是由于篇幅原因,一笔带过了,导致可能一部分读者不知所云,这次就有机会了。
视星等是星星亮度的表示,体现为一个数值,该数值越小,则表示该星越亮。(这个数字可以是负数)
例如天狼星(全天最亮的恒星,-1.5等)和北极星(1.9等星)相比,显然是天狼星更亮。而且每亮一等,星星就亮约2.512倍,如此,每亮5等,星星就亮100倍。夜空中,除了天狼星还有20颗一等星,我们在城市里,往往只能看见它们。需要注意的一点是,一等星指的是视星等小于1.5的恒星,比如轩辕十四就是最暗的一等星,亮度为1.4等。
要问天狼是哪个?当然是最亮的!希望你能找到那只狼。
视星等是描述我们所看到的星星的亮度的标准,那么顾名思义,绝对星等指的就是恒星本身的亮度的标准。
因此,视星等取决于恒星到地球的距离与绝对星等。
同刚才说的那样,绝对星等是恒星本身的亮度,而本身的亮度又取决于它单位面积的亮度与大小。
这可以画进一张图,在这张图里,我们可以知道,恒星的光芒是由它的温度遵循黑体辐射定律发出的。
这张图有点挫,看清就好。
这其实我们早在黑体与辐射说过,它的意思是,一个完全吸收,释放电磁波的物体(黑体),在不同的温度的发出的电磁波的量与分布。它可以通过普朗克的黑体辐射公式推出,之所以用“黑体”考察物体发射电磁波的情况,是因为这是最简单的情况,其他的情况需要另加讨论,但是很巧,恒星就是近似黑体的物体。
图中,x轴是不同波长的光,y轴是表示在这一波长上的辐射强度。可以看见,恒星温度越高,亮度越大。你们有没有注意到每种温度都有它的辐射强度最大的地方?那就是它的波峰,温度越高的物体波峰所在的波长越短,这也告诉了我们为什么温度高的恒星偏蓝。(波长偏短是蓝色)
SO~
我们已经知道了,恒星的绝对星等取决于恒星的大小和温度,它和它的视星等的关系取决于它的距离。绝对星等的准确定义是:把天体放在指定的距离时天体所呈现出的视星等,而这个距离约等于32.6光年(即10秒差距)。
我们可以知道,若有一颗恒星离我们大约32.6光年(如北河三:33.4光年),那么,它的视星等就约等于它的绝对星等(1.2等、1.1等),如果它比32.6光年近(如天狼星:8.6光年),它的视星等就大于它的绝对星等(-1.5等,1.4等),如果它比32.6光年远(如参宿四:500光年),那么它的视星等就小于绝对星等(0.4等,-5.5等)。
这就相当于,把近的恒星拉到32.6光年,它会变暗,把远的恒星拉到32.6光年,它会变亮。
想象一下一颗恒星被拉入了1AU内......
不过,到此为止,我们只了解了绝对星等与视星等的初步关系,但是这还不够。这就像我们做物理实验,得出了A越大,B越大,但是没有写它们成正比反比之类的,结果被扣分了。同样的,我们也可以尝试推导绝对星等转化为视星等的公式。
前几周,我突然想到一个转换绝对星等和视星等的方法,在这里可以讲给你听。
这里,你可以便看边想象,或者画下来。