第五章

最亮的恒星

天上的星星明暗不同,有的很亮,有的則很暗,有的更暗得肉眼無法看見。恒星的明暗程度對於了解和研究宇宙是很重要的。所以天文學家很早就特別予以關注。

古時候,人們隻能用肉眼進行觀測。但用肉眼能看到的星星數量不多,隻有6000個左右。這些星的明暗差別也不很大,所以,古代天文學家把它們的明暗程度分為6等。因為這是我們用肉眼所看到的明暗程度,它與星星真實的亮度不一樣,所以稱為視亮度。按視亮度劃分的星等就叫視星等。

2000年前,希臘天文學家喜帕恰斯把肉眼看到的最亮的星稱為1等星,肉眼剛剛能看到的星稱為6等星,比6等星亮些的星是5等,再亮一些就是4等。依此下去,就形成一個星等係統:星等的數字越小,星就越亮。

肉眼是很難分得準確的。所以,到了後來,人類逐步。擁有各種精密儀器之後,才能一方麵沿用原來的星等係統,同時又對它加以檢驗和精密化。這時,就對星等作了精密的規定:星等相差5等(例如1等星和6等星之間),亮度就相差100倍。那麼,星等相差1等,亮度相差多少倍呢?相差2512倍。這樣,1等星和6等星就剛好相差2512×2512×2512×2512×2512=100倍。2512這個數,就是把100開5次方得出的:1001/5=2512。

經過望遠鏡、照相技術和其他精密儀器的檢驗,發現苜帕恰斯用肉眼判斷的一些星等不夠準確。有幾顆星比1等星還要亮。為了避免大規模地改動已有的星表,便把比1等星還亮2512倍的星規定為零等星。述有的星比零等星更亮,就用負的星等來表示。例如,全天最亮的恒星——天狼星的星等就是-145等,金星最亮時可達-422等,月亮在滿月時的亮度是-1273等,太陽是-2683等。

而另一端,在有了望遠鏡和照相技術以後,最暗的星就不再是6等了,人類可以看到越來越暗的星。現在,用最大的望遠鏡經長時間曝光能拍攝到的星,最暗的已可達到25等。這樣,天狼星的視亮度就比23等星要亮(2512)23-(-145)=6×109倍,即60億倍。按此計算,太陽比月亮滿月時要亮50萬倍,比織女星亮,500多億倍,比天狼星亮100多億倍。

從視亮度看,太陽是天空中最亮的天體了。然而,視亮度顯然並不代表恒星的真實亮度。視亮度與恒星離我們的距離有關。太陽離我們最近,所以視亮度最大。這就好比在夜間離我們1千米遠的8千瓦的大燈泡,還不如我們桌上一盞25瓦的台燈亮。

所以,要比較各個恒星的真實亮度,應該消除距離不同這個因素。辦法是,把所有的星全部“移”到相同的距離處。但是,誰有本事“移動”恒星呢?天文學家采用的辦法就是折算,把所有恒星都折算到一個標準距離上。這個標準距離就規定為10秒差距(1秒差距=326光年=308570億千米),也就是326光年。恒星折算到這個距離上時所具有的視星等就叫做絕對星等。絕對星等在一定程度上反映了恒星的真正亮度。

絕對星等與真正亮度之間的關係,和前麵說的視星等與視亮度之間的關係一樣。1顆恒星的絕對星等越大,它的真正亮度就越小。相差1絕對星等的兩顆星,它們的真正亮度就相差2512倍。1顆絕對星等為1的星,比另1顆絕對星等為6的星,真正亮度要大100倍。

下麵的表給出了天空中20顆最亮的星的視星等、絕對星等和距離(至地球)。

全天最明亮的20顆恒星

星名視星等絕對

星等距離

(秒差距)光譜型大犬座α(天狼)-14514127A1船底座α(老人)-073-4760F0半人馬座α(南門二)-0143133G2+K1牧夫座α(大角)-006-00211K2天琴座α(織女)0040581A0禦夫座α(五車二)008-0614G8+F獵戶座α(參宿七)011-70250B8小犬座α(南河三)03526535F5波江座α(水委一)048-2239B5半人馬座β(馬腹一)060-50120B1天鷹座α(河鼓二)0772350A7狼戶座α(參宿四)08-6200M2金牛座α(畢宿五)085-0721K5南十字α09-3580B2室女座α(角宿一)096-3480B1天蠍座α(心宿二)10-47130M1雙子座β(北河三)11509511K0南魚座α(北落師門)1161970A3天鵝座α(天津四)125-73500A2南十字座β126-47150B0