恒星亮度与恒星光度

一百万个太阳的光度照耀着一些巨大而炽热的恒星!但是其他恒星看起来很明亮只是因为它们’re near 地球.

这种文艺复兴时期的木刻被称为Empedocles Breaks through the Crystal Spheres。

这种文艺复兴时期的木刻被称为Empedocles Breaks through the Crystal Spheres。

古代天文学家认为,这些恒星附着在环绕地球的巨大水晶球上。在这种情况下,所有恒星与地球的距离相同,因此,对古代人来说,恒星的亮度或暗度仅取决于恒星本身。

在我们的宇宙学中,我们在漆黑的夜晚独自用眼睛看到的恒星与我们的距离相差很大,有几个 光年 超过1,000光年望远镜显示了数百万或数十亿光年远的恒星的光。

今天,当我们谈论星星’的亮度,我们可能意味着两件事之一: 固有 亮度或其 明显的 亮度。当天文学家谈到 亮度 一颗星星’谈到明星的 固有亮度,它到底有多亮。明星的 表观幅度 –从地球出现时的亮度–是不同的东西,取决于我们离那颗星有多远。

到目前为止享受EarthSky吗?立即注册以获取我们的免费每日新闻!

太阳

天文学家经常用太阳光度来列出恒星的光度。太阳的半径约为696,000公里,地表温度约为5800开尔文,或比绝对零高5800度。水的凝固点= 273开尔文= Oo 摄氏温度

例如,几乎您用肉眼所见的每颗恒星都比我们的太阳更大,更发光。我们仅在夜间用眼睛就能看到的绝大多数恒星就是数百万甚至数亿–比太阳更远的时间无论如何,这些遥远的太阳可以从地球上看到,因为它们的发光量是我们当地恒星的数百倍或数千倍。

这并不是说我们的太阳在恒星中是轻量级的。实际上,在我们的银河系中,太阳被认为比85%的恒星发光。然而,大多数这些发光程度较低的恒星太小,即使没有光学辅助装置也无法看到。

一颗星星的亮度取决于两件事:

1.半径测量
2.表面温度

半径测量

假设一颗恒星的表面温度与太阳相同,但半径较大。在这种情况下,半径较大的恒星具有较高的发光度。在下面的示例中,我们将星星’s半径是4太阳(太阳的4倍’半径),但表面温度与太阳相同。

我们可以计算出恒星的光度– relative to the sun’s –通过以下等式,其中L =光度,R =半径:

L = R2
L = 42 = 4 x 4 =太阳光度的16倍

恒星VY CMa与太阳的对比大小

尽管“ Canis Major”星座中的VY Canis Majoris恒星的表面温度比我们的太阳低得多,但该恒星’巨大的尺寸使其成为超级发光的恒星。它的半径被认为是太阳的1400倍,其光度比太阳大27万。

表面温度

同样,如果恒星的半径与太阳相同,但表面温度较高,则较热的恒星的发光度将超过太阳。太阳的表面温度约为5800开尔文(9980o 华氏度)。比绝对零高5800度,绝对零是宇宙中任何地方可能出现的最低温度。假设一颗恒星与太阳大小相同,但其表面温度是太阳的两倍 开氏度 (5800 x 2 = 11600开尔文)。

我们使用下面的公式来解算恒星相对于太阳的光度’s,其中L =光度,T =表面温度,表面温度等于2太阳。

L = T4
L = 24 = 2 x 2 x 2 x 2 =太阳光度的16倍

星光度= R2 T4

HR图按表面温度和光度对恒星进行分类。左边有超过30,000开尔文的炽热蓝星;还有右边的红色星星,不到3,000开尔文。最高发光的恒星-超过1,000,000个太阳-在顶部,而最低发光的恒星-1 / 10,000个太阳-在底部。

人力资源图 根据表面温度和光度对恒星进行分类。左边有超过30,000开尔文的炽热蓝星;还有右边的红色星星,不到3,000开尔文。最发光的星星–超过1,000,000个太阳–在顶部,发光最少的星星– 1/10,000 solar – at bottom.

任何恒星的光度是半径平方乘以表面温度升至四次方的乘积。给定一颗半径为3个太阳的恒星,其表面温度为2个太阳,我们可以通过以下公式计算该恒星的光度,其中L =光度,R =半径,T =表面温度:

L = R2 T4
L =(3 x 3)x(2 x 2 x 2 x 2)
L = 9 x 16 = 144倍于太阳的光度

颜色和表面温度

您是否注意到黑暗的乡村天空中的星星以不同的颜色发光?如果不是,请尝试用双筒望远镜注视恒星。颜色是表面温度的明显标志。最热的恒星散发出蓝色或蓝白色,而最冷的恒星散发出明显的红润色调。我们的黄色太阳表示两个极端之间的表面温度适中。 角宿 作为蓝白热星的主要例子, 牵牛星:中等热的白星, 卡佩拉:路中间的黄星, 阿克图鲁斯:温橙色的星星和 槟榔:超酷的红色巨人。

天文学家如何学习双星质量

底线:’关于地球。天文学家将恒星的真实,固有亮度称为 亮度.

布鲁斯·麦克卢尔