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區分天體亮度的等級。肉眼看到最亮的星為1等星,其餘的按亮度依次為2等星、3等星……6等星。1等星比6等星亮100倍,每相差1個星等,亮度相差2512倍。亮度超過1等的星以負數表示,如天狼星的星等為-146。 |
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表示天體相對亮度的數值。亮度愈強,數值愈小。亮度每差2.512倍,星等即差一等。 |
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magnitude(英) |
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通常即指“視星等”(恆星亮度單位),有時亦包含“絶對星等”(恆星光度單位之一)。
為了衡量星星的明暗程度,天文學家創造出了星等這個概念。它是表示天體相對亮度的數值,記為m。星等值越小,星星就越亮;星等的數值越大,它的光就越暗。 |
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天體亮度測量直接得到的星等同天體的距離有關,稱為視星等,它反映天體的視亮度。一顆很亮的星可以由於距離遠而顯得很暗;而一顆實際上很暗的星可能由於距離近而顯得很亮。上面所說的是星星的視亮度,也就是看起來的亮度。視亮度用星等來表示。我們看到的那些最亮的星一般都定為1等星,正常視力的人用肉眼能夠勉強看到的最暗的星定為6等星。天空中的亮星,可能真的是發光能力很強的恆星,但也可能衹是因為它離我們特別近,纔顯得亮。相反,有些暗星也不一定真暗,儘管它們要通過望遠鏡才能觀測到,但它們的發光能力可能極強,衹是由於距離我們太遠,看起來顯得比較暗。 |
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夜空中繁星滿布,有明亮的也有暗淡的。為了方便形容他們的光度,天文學家創立了星等(magnitude)用來表示星體光度。要留意,星等的數值越大,代表這顆星的亮度越暗。相反星等的數值越小,代表這顆星越亮。有些光亮的星,它的星等甚至是負數,如全天最亮的恆星--天狼星,它的亮度是-1.45等。人的眼睛在黑暗的地方,可以看到最暗的星是6等左右。
星星亮度的等級最早是由希臘天文學家依巴𠔌(hipparchus)於公元二世紀時創立的,他把天上最亮的二十顆星定為1等星,再依光度不同分為2等星、3等星,如此類推到6等星。直到1850年英國天文學家撲遜(pogson)加以訂定其標準,他以光學儀器測定出星球的光度,製定每一星等間的亮度差為 2.512倍(基本上是定義1等星的亮度為6等星的100倍,而其五次方根為2.512,即是(2.512)5=100)。而比一等星還亮的星是0等;再亮的則用負數表示,如-1,-2,-3等。
事實上,星等是分為兩種的:目視星等(visual magnitude)及絶對星等(absolute visual magnitude)。
目視星等﹕是指我們用肉眼所看到的星等。看來不突出的、不明亮的恆星,並不一定代表他們的發光本領差。道理十分簡單:我們所看到恆星視亮度,除了與恆星本生所輻射光度有關外,距離的遠近也十分重要。同樣亮度的星球距離我們比較近的,看起來自然比較光亮。所以晦暗的星並不代表他比較光亮的星細小。
絶對星等﹕
由於目視星等並沒有實際的物理學意義,於是天文學家製定了絶對星等來描述星體的實際發光本領。假想把星體放在距離10秒差距(即32.6光年,秒差距亦是天文學上常用的距離單位,1秒差距=3.26光年)遠的地方,所觀測到的視星等,就是絶對星等了。通常絶對星等以大寫英文字母m表示。目視星等和絶對星等可用公式轉換,公式如下:
m=m+5-5 log d
m為絶對星等; m為目視星等; d為距離
下列是一些我們熟悉的明亮星體光度:
星體 目視星等 絶對星等
太陽 -26.7 4.8
月球(滿月) -13 不適用
金星(最亮時) -4.6 不適用
天狼星(全天最亮恆星) -1.45 1.43
織女星 0.03 0.5
牛郎星 0.77 2.19
請註意:水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、月球及彗星等太陽係內的天體,並不會自己發光的,他們是靠反射太陽的光綫。 |
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為了比較不同恆星的真實發光能力,應該把它們放在與我們距離相同的地方進行比較,就像賽跑必須站在同一起跑綫上一樣。恆星的這條“起跑綫”定為10秒差距(10 pc),即32.62光年。規定恆星在這個標準距離處的亮度為它的絶對亮度,用絶對星等來表示。一個恆星的絶對星等是通過計算得出來的。太陽的視亮度是無與倫比的,但如果把它放到比現在遠206萬倍遠的10秒差距處,它的絶對星等衹有+4.75等,是一顆很暗的星星了。 |
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早在公元前2世紀,古希臘有一位天文學家叫喜帕恰斯hipparchus),他在愛琴海的羅得島上建起了觀星臺,他對恆星天空十分熟悉。一次,他在天蝎座中發現一顆陌生的星。憑他豐富的經驗判斷,這顆星不是行星,但是前人的記錄中沒有這顆星。這是什麽天體呢?這就引出了這位細心的天文學家一個重要的思路。他决定繪製一份詳細的恆星天空星圖。經過頑強的努力,一份標有1000多顆恆星精確位置和亮度的恆星星圖終於在他手中誕生了。為了清楚地反應出恆星的亮度,喜帕恰斯將恆星亮暗分成等級。他把看起來最亮的20顆恆星作為一等星,把眼睛看到最暗弱的恆星做為六等星。在這中間又分為二等星、三等星、四等星和五等星。
喜帕恰斯在2100多年前奠定的“星等”概念基礎,一直沿用到今天。到了1850年,由於光度計在天體光度測量中的應用,英國天文學家普森(m.r.pogson)把我們的肉眼看見的一等星到六等星做了比較,發現星等相差5等的亮度之比約為100倍。於是提出的衡量天體亮度的單位.一個星等間的亮度比規定為五次根下100即約2.512倍,一等星比二等星亮2.512倍,二等星比三等星亮2.512倍,依此類推。它是天體光度學的重要內容。當然,現在對天體光度的測量非常精確,星等自然也分得很精細,由於星等範圍太小,又引入了負星等,來衡量極亮的天體,把比一等星還亮的定為零等星,比零等星還亮的定為-1等星,依此類推,同時,星等也用小數表示。星等又分視星等和絶對星等,視星等是地球上的觀測者所見的天體的亮度,比如,太陽的視星等為-26.75等,滿月為-12.6等,金星最亮時為-4.4等星,全天最亮的恆星天狼星為-1.45等星,老人星為-0.73等星,織女星為0.04等星,牛郎星為0.77等星。而絶對星等是在距天體10秒差距(32.6光年)處所看到的亮度,太陽的絶對星等為4.75等;熱星等是測量恆星整個輻射,而不是衹測量一部分可見光所得到的星等;單色星等是衹測量電磁波譜中某些範圍很窄的輻射而得的星等;窄頻帶星等是測量略寬一點的頻段所得的星等;寬頻帶星等的測量範圍更寬;人眼對黃色最敏感,因此目視星等也可稱為黃星等。
在晴朗而又沒有月亮的夜晚,出現在我們面前的恆星天空中,眼睛能直接看到的恆星約3000顆,整個天球能被眼睛直接看到的恆星約6000顆。當然,通過天文望遠鏡就會看到更多的恆星。中國目前最大的光學望遠鏡,物鏡直徑2.4米,裝上特殊接收器,它可以觀測到23-25等星。美國1990年4月24日發射的繞地球運行的哈勃太空望遠鏡,可以觀測到28等星。 |
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中文名 英文名 所屬星座 目視星等與地球距離(光年) 絶對星等
1 天狼星 sirius 大犬座 -1.45 8.6 1.45
2 老人星 canopus 船底座 -0.73 80 -5.53
3 南門二 rigel kentaurus 半人馬座 -0.10 4.3 4.20
4 大角星 arcturus 牧夫座 -0.06 30 -0.30
5 織女星 vega 天琴座 0.04 25 0.58
6 五車二 capella 禦夫座 0.08 40 0.48
7 參宿七 rigel 獵戶座 0.11 700 -6.69
8 南河三 procyon 小犬座 0.35 11 2.70
9 水委一 achernar 波江座 0.46 80 -2.77
10 馬腹一 hadar 半人馬座 0.60 330 5.1
11 牛郎星 altair 天鷹座 0.77 16 2.21
12 參宿四 betelgeuse 獵戶座 0.80 500 -5.13
(長周期不規則變星,0.2--1等,周期2000天)
13 畢宿五 aldebaran 金牛座 0.85 60 -0.63
14 十字架二 acrux 南十字座 0.90 450 -4.00
15 角宿一 spica 室女座 0.96 350 -3.52
16 心宿二 antares 天蝎座 1.00 500 -4.71
17 北河三 pollux 雙子座 1.15 35 1.09
18 北落師門 fomalhaut 南魚座 1.16 22 1.75
19 天津四 deneb 天鵝座 1.25 1800 -8.73
20 十字架三 mimosa 南十字座 1.26 500 -4.02
21 軒轅十四 regulus 獅子座 1.35 70 -0.52
22 弧矢七 adhara 大犬座 1.52 600
23 北河二 castor 雙子座 1.58 50 0.58
24 十字架一 gacrux 南十字座 1.63 80
25 尾宿八 shaula 天蝎座 1.63 300
26 參宿五 bellatrix 獵戶座 1.64 400 -2.72
27 五車五 elnath 金牛座 1.65 130
28 南船二 miaplacidus 船底座 1.68 50
29 參宿二 alnilam 獵戶座 1.70 1300
30 鶴一 al nair 天鶴座 1.74 70
31 參宿一 alnitak 獵戶座 1.76 1300
32 玉衡 alioth 大熊座 1.77 60
32 天樞 dubhe 大熊座 1.79 70
33 天社一 regor 船帆座 1.78 1000
34 天船三 mirfak 英仙座 1.79 500
35 天樞 dubhe 大熊座 1.79 86
36 弧矢一 wezen 大犬座 1.84 2800
37 箕宿三 kaus australis 人馬座 1.85 120
38 海石一 avior 船底座 1.86 80
39 搖光 alkaid 大熊座 1.86 150
40 尾宿五 sargas 天蝎座 1.87 200
41 五車三 menkalinan 禦夫座 1.90 60
42 軒轅十二 algieba 獅子座 1.90 85
43 三角形三 atria 南三角座 1.92 100
44 井宿三 alhena 雙子座 1.93 80
45 孔雀十一 peacock 孔雀座 1.94 300
46 軍市一 mirzam 大犬座 1.98 700
47 星宿一 alphard 長蛇座 1.98 110
48 婁宿三 hamal 白羊座 2.00 70
50 鬥宿四 nunki 人馬座 2.02 200
51 天社三 船帆座 2.02 65
52 土司空 diphda 鯨魚座 2.04 60
53 壁宿二 alpheratz 仙女座 2.06 100
54 奎宿九 mirach 仙女座 2.06 84
55 參宿六 saiph 獵戶座 2.06 2100
56 奎宿二 diphda 船帆座 2.06 |
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天空中有一等星20顆,二等星有46顆,三等星134顆,四等星共458顆,五等星有1476顆,六等星共4840顆,共計6974顆。 |
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夜空中繁星滿布,有明亮的也有暗淡的。為了方便形容他們的光度,天文學家創立了星等(magnitude)用來表示星體光度。要留意,星等的數值越大,代表這顆星的亮度越暗。相反星等的數值越小,代表這顆星越亮。有些光亮的星,它的星等甚至是負數,如全天最亮的恆星--天狼星,它的亮度是-1.45等。人的眼睛在黑暗的地方,可以看到最暗的星是6等左右。
星星亮度的等級最早是由希臘天文學家依巴𠔌(Hipparchus)於公元二世紀時創立的,他把天上最亮的二十顆星定為1等星,再依光度不同分為2等星、3等星,如此類推到6等星。直到1850年英國天文學家撲遜(Pogson)加以訂定其標準,他以光學儀器測定出星球的光度,製定每一星等間的亮度差為 2.512倍(基本上是定義1等星的亮度為6等星的100倍,而其五次方根為2.512,即是(2.512)^5=100)。而比一等星還亮的星是0等;再亮的則用負數表示,如-1,-2,-3等。
事實上,星等是分為兩種的:目視星等(visual magnitude)及絶對星等(absolute visual magnitude)。
目視星等﹕是指我們用肉眼所看到的星等。看來不突出的、不明亮的恆星,並不一定代表他們的發光本領差。道理十分簡單:我們所看到恆星視亮度,除了與恆星本生所輻射光度有關外,距離的遠近也十分重要。同樣亮度的星球距離我們比較近的,看起來自然比較光亮。所以晦暗的星並不代表他比較光亮的星細小。 |
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目視星等﹕是指我們用肉眼所看到的星等。看來不突出的、不明亮的恆星,並不一定代表他們的發光本領差。道理十分簡單:我們所看到恆星視亮度,除了與恆星本生所輻射光度有關外,距離的遠近也十分重要。同樣亮度的星球距離我們比較近的,看起來自然比較光亮。所以晦暗的星並不代表他比較光亮的星細小。
絶對星等:由於目視星等並沒有實際的物理學意義,於是天文學家製定了絶對星等來描述星體的實際發光本領。假想把星體放在距離10秒差距(即32.6光年,秒差距亦是天文學上常用的距離單位,1秒差距=3.26光年)遠的地方,所觀測到的視星等,就是絶對星等了。通常絶對星等以大寫英文字母M表示。目視星等和絶對星等可用公式轉換,公式如下:
M=m+5-5 log d
M為絶對星等; m為目視星等; d為距離
下表是一些我們熟悉的明亮星體光度:
星體 目視星等 絶對星等 太陽 -26.70 4.80 月球(滿月) -13.00 不適用 金星(最亮時) -4.6 不適用 天狼星(全天最亮恆星) -1.450 1.43 織女星 0.03 0.50 牛郎星 0.77 2.19請註意:水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、月球及彗星等太陽係內的天體,並不會自己發光的,他們是靠反射太陽的光綫。 |
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UBV係統包括對天體在三個波長段的輻射測量,傳統上通過在檢測係統前放置標準濾光片實現:
U: 波長360納米(nm)左右,測量近紫外綫成份,所得為紫外星等。
B: 波長440nm左右,測量藍色成分,所得為藍色星等(藍等,英文Blue magnitude)。
V: 波長550nm左右,測量黃、緑色成分,和人眼所見亮度接近,所得為可見星等。天文文獻中,不特別說明的星等一般是可見星等。
這三個星等每個又有視星等和絶對星等之區分。絶對星等的定義為:
M=-2.5 log10 E -5log10 r + 常數
E=照度,在國際單位製中的單位是坎德拉/米2;r為天體距離,常數的定義目前為太陽的可見絶對星等MU=5.61, MB=5.84, MV=4.83。 |
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星等是天文學上對星星明暗程度的一種表示方法,記為m。天文學上規定,星的明暗用星等來表示,星等數越小,說明星越亮,星等數每相差1,星的亮度大約相差2.5倍。我們肉眼能看到的最暗的星是6等星(6m)。天空中亮度在6等以上(即星等數小於6),也就是我們可以看到的星有6000多顆。當然,每個晚上我們衹能看到其中的一半,3000多顆。滿月時月亮的亮度相當於-12.6等(在天文學上寫作-12.6m);太陽是我們看到的最亮的天體,它的亮度是-26.7m;而當今世界上最大的天文望遠鏡能看到暗至24m的天體。我們在這裏說的“星等”,事實上反映的是從地球上“看到的”天體的明暗程度,在天文學上稱為“視星等”。太陽看上去比所有的星星都亮,它的視星等比所有的星星都小的多,這衹是沾了它離地球近的光。更有甚者,象月亮,自己根本不發光,衹不過反射些太陽的光,就儼然成了人們眼中第二亮的天體。天文學上還有個“絶對星等”的概念,這個數值才能真正反映了星星們實際發光本領。 |
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xingdeng
星等
magnitude
表示天體相對亮度的數值。喜帕恰斯最早把全天人眼可見的星按感覺的亮度分為6等。最亮的20顆星定為1等。亮度隨星等數目的增加而降低。後來J.F.赫歇耳發現,1等星比6等星亮約100倍。於是普森用公式:
□聯繫兩個天體的星等m□、m□和它們的亮度I□、I□。這個星等尺度的定義一直沿用至今。星等尺度的零點由規定某顆星的星等值來確定。
天體光度測量直接得到的星等同天體的距離有關,稱為視星等,它反映天體的視亮度。一顆很亮的星可以由於距離遠而顯得很暗(星等數值大);而一顆實際上很暗的星可能由於距離近而顯得很亮(星等數值小)。對於點光源,則代表天體在地球上的照度。星等常用m表示。對單一波長測定的單色星等差與輻射探測器的特性無關。但在一定波段內測定的星等差,隨探測器的選擇性而不同。因此,對應不同探測器有各種星等係統。例如:①目視星等m□是人眼測定的星等。美國哈佛大學天文臺規定小熊座λ星的m□=+6.55等,以此來確定目視星等的零點。例如,太陽的目視星等為-26.74等;天狼星的目視星等為-1.6等。目視星等為 1等的星,在地面的照度約等於8.3×10□勒剋司。②照相星等m□是用藍敏照相底片測定的星等。國際照相星等I□的零點是這樣規定的:令目視星等介於5.5~6.5等間的A0型星的平均I□為m□。③仿視星等m□、國際仿視星等I□是用正色底片加黃色濾光片測定的。它的分光特性與人眼相近,實際上取代了目視星等。④光電星等是用光電倍增管測定的星等。目前最常用的光電星等係統是UBV測光係統。U為紫外星等,B為藍星等,V為黃星等(和目視星等相似)。⑤熱星等 m□是表徵天體在整個電磁波段內輻射總量的星等。不能直接由觀測來確定,衹能由多色測光的星等結合理論計算來求得。隨着各波段測光技術特別是大氣外觀測的發展,確定熱星等的精度越來越高。
為了比較天體的發光強度,采用絶對星等。絶對星等M的定義是,把天體假想置於距離 10秒差距處所得到的視星等。若已知天體的視差□(以角秒計)和經星際消光改正的視星等m,可按下列公式計算絶對星等:
M=m+5+5lg□。
對應不同係統的視星等有不同的絶對星等。
(蔣世仰)
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- : magnitude
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