為什麼天上星星有的亮,有的暗?

2019-10-17     西安科普

滿天星斗,明暗懸殊。有的星光燦爛,有的卻依稀難辨。恆星的亮和暗,與什麼有關呢?

肉眼看到的恆星明暗程度稱為亮度,亮度的大小與恆星輻射的能量及恆星的距離相關。恆星單位時間輻射的總能量就是恆星的發光強度,簡稱光度,。它與恆星的表面積成正比,也與恆星表面溫度的4次方成正比。不同恆星的光度相差極大。

已知光度最大的恆星,可達太陽光度的100萬倍;而光度最小的恆星,只及太陽光度的百萬分之一。在天文學中,光度小的恆星稱為矮星,光度大的恆星稱為巨星,光度特別大的恆星,則稱為超巨星。

恆星的亮度不僅與恆星輻射的能量相關,也與恆星同觀測者距離的平方成反比。因此恆星的距離對亮度的影響更大。比如天鵝座α(中國古代稱為天津四)遠在1740光年以外,是一顆藍超巨星。光度為太陽的85000倍;而距離太陽最近(4.22光年)的比鄰星是一顆紅矮星,光度不到太陽的二萬分之一。兩者相比,光度相差約20億倍!但是,,它們到太陽的距離相差近400倍,因而從地球上看,它們的亮度只相差1萬倍左右。

為了比較恆星的真實發光能力,天文學家用絕對星等來表示恆星的光度。也就是說,把不同的恆星放在同一個距離處進行比較。這就像賽跑那樣,要站在同一條起跑線上。恆星的這條「起跑線」就定義在離觀測者10秒差距(32.6光年)遠遠的地方。在這個距離上所觀測到亮度用絕對星等來表示。

而我們在地球上實際看到的恆星的星等,則稱為視星等。套用一句「人不可貌相」,對於恆星世界來說就是「星不可貌相」了。一顆恆星看上去亮(星等數值小),發出的光不一定強,只有絕對星等數值小,它發出的光才真的強。

來源:上海科普

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