绝对星等

✍ dations ◷ 2025-06-30 22:43:04 #天文学,天文测量,观测天文学

在天文学上,绝对星等(Absolute magnitude, )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, )。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。

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),例如,椭圆星系M87的绝对星等为-22。

如果已知天体的视星等和距离,那么可以根据下式得出天体的绝对星等:

其中, d 0 {\displaystyle d_{0}\!\,} ,和距离,那么可以根据下式得出天体的视星等:

全波段星等bol,考虑到所有波长的电磁辐射,它包括那些因为仪器的通带(英语:Passband)、地球的大气吸和星际尘埃吸收的波段。它是根据恒星的光度来定义的,在能观测的情况很少下的恒星,它必须以假设的有效温度来计算。

很传统的说,热辐射星等与光度的差异依据:

通过反转的进行:

此处

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-光度尺度上存在者系统差异,而且没有国际化的标准;这造成了在全波段星等校准尺度上的系统性差异。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(和依靠恒星光度,如半径、年龄等等恒星属星计算)时的系统误差。

决议案B2定义绝对全波段星等的尺度,此处bol = 0 相当于光度0 = 7028301280000000000♠3.0128×1028 W,以零点光度0设定太阳(与名义上的光度 7026382800000000000♠3.828×1026 W)相当于绝对全波段星等bol,⊙ = 4.74。一个辐射源(例如恒星)位在标准距离的10秒差距处,依据明确的视全波段星等尺度零点,bol = 0对应于辐照度 0 = 6992251802100199999♠2.518021002×10−8 W/m2。使用国际天文学联合会2015年的尺度,在1天文单位距离测量,名义上的总太阳辐照度(英语:Solar irradiance)(太阳常数,7003136100000000000♠1361 W/m2)相当于太阳的视全波段星等bol,⊙ = −26.832。

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。

绝对星等:

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。

月亮:

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