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。以下是一些恒星绝对星等与视星等的参照表：

恒星的绝对星等的范围通常在-10到+17之间。星系的绝对星等通常更低（亮），如椭圆星系M87的绝对星等为-22。

换算
如果已知天体的视星等m和距离d，那么可以根据下式得出天体的绝对星等M：

  
    
      
        M
        =
        m
        +
        5
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          
            
              d
              
                0
              
            
            d
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle M=m+5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,}
  

或

  
    
      
        M
        =
        m
        +
        5
        (
        1
        +
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          π
        
        )
        
        
      
    
    {\displaystyle M=m+5(1+\log _{10}{\pi })\!\,}
  

其中，
  
    
      
        
          d
          
            0
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle d_{0}\!\,}
  
为10秒差，即32.616光年，
  
    
      
        π
        
        
      
    
    {\displaystyle \pi \!\,}
  
是天体的视差，单位是弧秒。
如果已知天体的绝对星等M，和距离d，那么可以根据下式得出天体的视星等m：

  
    
      
        m
        =
        M
        −
        5
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          
            
              d
              
                0
              
            
            d
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle m=M-5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,}
  

或

  
    
      
        m
        =
        M
        −
        5
        (
        1
        +
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          π
        
        )
        
        
      
    
    {\displaystyle m=M-5(1+\log _{10}{\pi })\!\,}

例子
参宿七的视星等+0.18，距离773光年，则其绝对星等为：
M参宿七 = 0.18 + 5*log10(32.616/773) = -6.7
织女星的视差为0.133"，视星等+0.03，则其绝对星等为：
M织女星 = 0.03 + 5*(1 + log10(0.133)) = +0.65
南门二的视差0.750"，绝对星等+4.37，则其视星等为：
m南门二 = 4.37 - 5*(1 + log10(0.750)) = -0.01

全波段星等
全波段星等Mbol考虑到了所有波长的电磁辐射，包括那些因为仪器的通带、地球的大气吸收和星际尘埃消光而未被观测的波段。它是根据恒星的光度来定义的，在恒星观测数据不足的情况下，它必须以假设的有效温度来计算。
很传统的说，全波段星等与光度的差异由下式决定： 

  
    
      
        
          M
          
            
              b
              o
              l
              ,
              ⋆
            
          
        
        −
        
          M
          
            
              b
              o
              l
              ,
              ⊙
            
          
        
        =
        −
        2.5
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          (
          
            
              
                L
                
                  ⋆
                
              
              
                L
                
                  ⊙
                
              
            
          
          )
        
      
    
    {\displaystyle M_{\mathrm {bol,\star } }-M_{\mathrm {bol,\odot } }=-2.5\log _{10}\left({\frac {L_{\star }}{L_{\odot }}}\right)}
  

该式逆变换得到：

  
    
      
        
          
            
              L
              
                ⋆
              
            
            
              L
              
                ⊙
              
            
          
        
        =
        
          10
          
            0.4
            
              (
              
                
                  M
                  
                    
                      b
                      o
                      l
                      ,
                      ⊙
                    
                  
                
                −
                
                  M
                  
                    
                      b
                      o
                      l
                      ,
                      ⋆
                    
                  
                
              
              )
            
          
        
      
    
    {\displaystyle {\frac {L_{\star }}{L_{\odot }}}=10^{0.4\left(M_{\mathrm {bol,\odot } }-M_{\mathrm {bol,\star } }\right)}}
  

此处

L⊙是太阳的光度（全波段光度）
L★是恒星的光度（全波段光度）
Mbol,⊙是太阳的全波段星等
Mbol,★是恒星的全波段星等。
在2015年8月，国际天文学联合会通过决议案B2，定义绝对和视全波段星等的零点，分别以SI单位制的能量（瓦特）和辐照度（W/m2）相对应。虽然天文学家使用全波段星等已经数十年，但在各种天文关系中的绝对星等-光度标定上存在着系统差异，而且没有国际化的标准；这造成了在热改正的标定上存在的系统性差异。结合来自太阳不正确假设的绝对全波段星等，可能导致在估计恒星光度（以及其他依靠恒星光度计算的恒星性质，如半径、年龄等等）时的系统误差。
决议案B2定义绝对全波段星等的标定，此处Mbol = 0 相当于光度L0 = 3.0128×1028 W，以零点光度L0设定太阳（与名义上的光度 3.828×1026 W）相当于绝对全波段星等Mbol,⊙ = 4.74。一个辐射源（例如恒星）位在标准距离10秒差距处，依据明确的视全波段星等尺度零点，mbol = 0对应于辐照度 f0 = 2.518021002×10−8 W/m2。使用国际天文学联合会2015年的标定，在1天文单位距离测量，名义上的总太阳辐照度（太阳常数，1361 W/m2）相当于太阳的视全波段星等mbol,⊙ = −26.832。

太阳系天体的绝对星等H
对于行星、彗星、小行星等非恒星天体来说，它们的绝对星等定义是完全不同的。恒星的绝对星等定义对其不适用。此时，绝对星等被定义成天体在距离太阳和地球的距离都为一个天文单位（au），且相位角为0°时，呈现的视星等。这实际上是不可能的，只是为了计算方便。

计算
绝对星等H:

  
    
      
        H
        =
        
          m
          
            S
            u
            n
          
        
        −
        5
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          
            
              
                
                  a
                
              
              r
            
            
              d
              
                0
              
            
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle H=m_{Sun}-5\log _{10}{\frac {{\sqrt {a}}r}{d_{0}}}\!\,}
  

其中
  
    
      
        
          m
          
            S
            u
            n
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle m_{Sun}\!\,}
  
是太阳的视星等（-26.73），
  
    
      
        a
        
        
      
    
    {\displaystyle a\!\,}
  
是天体表面的几何反照率（0和1之间），
  
    
      
        r
        
        
      
    
    {\displaystyle r\!\,}
  
是天体半径，
  
    
      
        
          d
          
            0
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle d_{0}\!\,}
  
是一个天文单位。

例子
月亮：

  
    
      
        
          a
          
            M
            o
            o
            n
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle a_{Moon}\!\,}
  
 = 0.12, 
  
    
      
        
          r
          
            M
            o
            o
            n
          
        
        
        
      
    
    {\displaystyle r_{Moon}\!\,}
  
 = 3476/2 km = 1738 km

  
    
      
        
          H
          
            M
            o
            o
            n
          
        
        =
        
          m
          
            S
            u
            n
          
        
        −
        5
        
          log
          
            10
          
        
        ⁡
        
          
            
              
                
                  
                    a
                    
                      M
                      o
                      o
                      n
                    
                  
                
              
              
                r
                
                  M
                  o
                  o
                  n
                
              
            
            
              d
              
                0
              
            
          
        
        =
        +
        0.25
        
        
      
    
    {\displaystyle H_{Moon}=m_{Sun}-5\log _{10}{\frac {{\sqrt {a_{Moon}}}r_{Moon}}{d_{0}}}=+0.25\!\,}

注释
参见
外部连结
Reference zero-magnitude fluxes （页面存档备份，存于互联网档案馆）
International Astronomical Union （页面存档备份，存于互联网档案馆）
The Magnitude system （页面存档备份，存于互联网档案馆）
About stellar magnitudes （页面存档备份，存于互联网档案馆）
Obtain the magnitude of any star （页面存档备份，存于互联网档案馆） - SIMBAD
Converting magnitude of minor planets to diameter Archive.today的存档，存档日期2010-10-27
Another table for converting asteroid magnitude to estimated diameter （页面存档备份，存于互联网档案馆）