什么叫星等 定义以及起源发展
在不明确说明的情况下,星等一般指目视星等。为了衡量星星的明暗程度,天文学家创造出了星等这个概念,那么什么是星等呢?你清楚星等的概念吗?下面是小编为大家整理的星等的定义概念,希望你会喜欢!
星等的定义概念
星等(magnitude)是衡量天体光度的量。为了衡量星星的明暗程度,古希腊天文学家喜帕恰斯(Hipparchus,又名依巴谷)在公元前二世纪首先提出了星等这个概念。星等值越小,星星就越亮;星等的数值越大,它的光就越暗。在不明确说明的情况下,星等一般指目视星等。
星等是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法,记为 m。通俗的说法是星星的等级 。
天文学上规定,星的明暗一律用星等来表示,星等数越小,说明星越亮,星等数每相差 1星的亮度大约相差 2.512 倍。1 等星的亮度恰好是 6 等星的 100 倍。每相差0.1星等的亮度大约相差1.0965倍
天空中有一等星21 颗,二等星有 46 颗,三等星 134 颗,四等星共 458 颗,五等星有 1476 颗,六等星共 4840 颗,共计 6974 颗。更亮的为 0 等以至负的星等。例如,太阳是 -26.7 等,满月的亮度是 -12.6 等,金星最亮时可达 -4.4 等。
我们把肉眼能够看到的最暗的星设定是 6 等星(6m 星)。天空中亮度在 6 等以上(即星等数小于 6)也就是可以看到的星有 6000 多颗。当然,同一时刻我们只能看到半个天球上的星星,即 3000 多颗。而当今世界上最大的天文望远镜能看到暗至 24m 的天体,而哈勃望远镜能拍摄得到的最暗星等达 30m。
恒星的真正亮度还可用光度表示。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“尾宿三” ,视星等只有 4.7 等,但它的绝对星等是 -10.2 等,它的光度几乎是太阳光度的 150~180 万倍。光度超过太阳的 100 万倍的恒星比比皆是。
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。
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 γ 射线波段。它是恒星本身所固有的,表征其辐射本领的量。
太阳的光度是 ,知道了恒星的绝对星等后,就可以对比太阳的光度,得到恒星的光度L。、
星等的起源发展
公元前二世纪,古希腊天文学家喜帕恰斯在爱琴海的罗德岛建立观星台,并在天蝎座看到一颗陌生的星。为了描述这颗前人没有记录的星星,他决定绘制一份详细的星图。经过顽强的努力,这份标有上千颗恒星位置和亮度的星图诞生了。喜帕恰斯将恒星按照亮度分成等级,最亮的二十颗作为一等星,最暗的作为六等星,中间又有二等星、三等星、四等星、五等星。喜帕恰斯在 2100多年前创立的“星等”的概念一直沿用到今天。
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 即约 2.512 倍。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,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(32.6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。
星等的计算公式
普森公式:
联系两个天体的星等 m1、m2 和它们的亮度 E1、E2。这个星等尺度的定义一直沿用至今。星等尺度的零点由规定某颗星的星等值来确定。