絕對星等
恆星與星系的絕對星等M
在测量恆星與星系的絕對星等,標準距離設為10秒差距,约32.6164光年或300兆公里,此时该天體的視差值為0.1"。
在定義其絕對星等時,必須指定要测量哪一類型的電磁輻射。如果按其釋出的能量計算,其結果會稱為輻射熱強度。星等值越低,代表天體越亮。绝对星等和视星等,可以通过视差(距離)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:
星名 | 参宿四 | 参宿七 | 天津四 | 天狼星 | 太阳 |
绝对星等 | -5.3 | -6.7 | -7.2 | 1.4 | 4.83 |
视星等 | 0.45 | 0.18 | 1.25 | -1.46 | −26.8 |
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:
或
其中,为10秒差,即32.616光年,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:
或
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考慮到了所有波長的電磁輻射,包括那些因為儀器的通帶、地球的大氣吸收和星際塵埃消光而未被观测的波段。它是根據恆星的光度來定義的,在恆星观测数据不足的情况下,它必須以假設的有效溫度來計算。
很傳統的說,全波段星等與光度的差異由下式决定:
该式逆变换得到:
此處
- L⊙是太陽的光度(全波段光度)
- L★是恆星的光度(全波段光度)
- Mbol,⊙是太陽的全波段星等
- Mbol,★是恆星的全波段星等。
在2015年8月,國際天文學聯合會通過決議案B2[1],定義絕對和視全波段星等的零點,分別以SI單位制的能量(瓦特)和輻照度(W/m2)相對應。雖然天文學家使用全波段星等已經數十年,但在各種天文關係中的絕對星等-光度标定上存在着系統差異,而且沒有國際化的標準;這造成了在热改正的标定上存在的系統性差異[2]。結合來自太陽不正確假設的絕對全波段星等,可能導致在估計恆星光度(以及其他依靠恆星光度计算的恒星性质,如半徑、年齡等等)時的系統誤差。
決議案B2定義絕對全波段星等的标定,此處Mbol = 0 相當於光度L0 = ×1028 W,以零點 3.0128光度L0設定太陽(與名義上的光度 ×1026 W)相當於絕對 3.828全波段星等Mbol,⊙ = 4.74。一個輻射源(例如恆星)位在標準距離10秒差距處,依據明確的視全波段星等尺度零點,mbol = 0對應於輻照度 f0 = 021002×10−8 W/m2。使用國際天文學聯合會2015年的标定,在1天文單位距離測量,名義上的總 2.518太陽輻照度(太陽常數, W/m2)相當於 1361太陽的視全波段星等mbol,⊙ = −26.832[2]。
太陽系天體的绝对星等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。
例子
月亮:
- = 0.12, = 3476/2 km = 1738 km
註釋
- . [2015-07-08]. (原始内容存档于2021-04-18).
- IAU Inter-Division A-G Working Group on Nominal Units for Stellar & Planetary Astronomy. (PDF). Resolutions adopted at the General Assemblies (International Astronomical Union). 13 August 2015 [2018-11-02]. Bibcode:2015arXiv151006262M. arXiv:1510.06262 . (原始内容 (PDF)存档于2016-01-28).
外部連結
- Reference zero-magnitude fluxes (页面存档备份,存于)
- International Astronomical Union (页面存档备份,存于)
- The Magnitude system (页面存档备份,存于)
- About stellar magnitudes (页面存档备份,存于)
- Obtain the magnitude of any star (页面存档备份,存于) - SIMBAD
- Converting magnitude of minor planets to diameter Archive.is的存檔,存档日期2010-10-27
- Another table for converting asteroid magnitude to estimated diameter (页面存档备份,存于)