一等星 一等星恒星的亮度和它的温度有着密切的关系。用肉眼我们就能区分出恒星间的不同亮度,古代人类按照这种光亮程度的不同,将星光分为6个等级。1等星最亮,而6等星最暗。每等星间亮度相差2.25倍,1等星和6等星间在实际亮度上相差100倍。
你见过探照灯吗?它有人那么高,它那强烈的圆柱形的光束可以照射到数公里之外,把在夜空中飞行的飞机照得一清二楚,真是亮得耀眼。你也一定见过夜晚在树丛中飞舞的萤火虫,在它的尾部有一个小小的光点,弱到只能照亮它自己,可说是暗淡得很。探照灯和萤火虫,一个亮,一个暗,两者所发出的光度相差真是太大了。然而在恒星世界里,不同恒星光度差别之大,比起它们来,实在有过之而无不及。你们相信吗?请往下看,你们就会自己得出结论来。
望远镜发明以后,通过望远镜,人们看到了许多肉眼所见不到的微暗星晶,而且其亮度间的差别可区分得更加细致。于是人们发明仪器来测量星星的亮度,并将亮度的等级划分扩大到小数和负数的范围。按照这种等级划分,满月时月亮的亮度为—12.6等星,晴天的太阳为—26.8等星。除了太阳外,天空中最亮的星光是天狼星,它是—1.6等星。太阳和天狼星比较,虽然它们之间只相差25.2个等能,但实际上它们之间的亮并相差120亿倍。天文家用现代望远镜能看到的最暗的星是20等星,若用拍照的方法则可看到23等星。
上述的亮和星等是不计星体远近的,这是我们在地球上了望恒星时所表现的亮度,所以叫视星等。但实际上,有些看来极亮的星未必是发光很强的,只是由于它离我很近的缘故。同样有些看来很暗的星却可能是发光很强的星,只是由于它们距离我们很远造成的。这样的道理,我们在日常生活中也常见到的。例如晚上,当我们在一个城市的大街上漫步时,可以看到由近及远的一盏盏街灯。看起来,近灯比远灯亮。能否说近灯真的比远灯亮呢?当然不能。实际上它们的亮度是一样的,之所以看起来亮度不同,仅仅是因为距离不同而已。因此天文学家为了比较星体本身发出的光度,便假定把全部星星都放在一个同等的距离(3.26光年)上,从而定出它们本身光度和绝对星等。按绝对星等来计算,太阳只是一颗肉眼刚可见到的微弱星星,它属于4.8绝对星等。而天狼星却属于1.3绝对星等,所以它的本身光度比太阳大25倍。
天空中有一些恒星的本身光度可以比太阳大数十万倍。当把太阳和参宿七放在上述同一距离上,太阳看起来相当于一个5等星,原来貌不出众的参宿七却要比太阳亮5万多倍。这不算什么,天空里还有比太阳光度大50~100万倍的星,如剑鱼座中的S星及天蝎座中的Gl星。但另一方面,天空中最暗恒星的本身光度却只有太阳的550万分之一(绝对星等为19.2),如果把它放在太阳的位置上,那么它也不会比满月亮多少。可见天空中,本身光度最高和最暗的星差别是多么悬殊啊!说它们是探照灯和萤火虫还真挺贴切的。
星星有明暗的差别。显然亮星比暗星要多得多。为了表示星星的亮度,人们用“星等”给全天的星星划分了等级:肉眼可见的最暗的星为6等,比6等亮的星为5等,再亮的为4等……最亮的为1等。
1等星比2等星亮约2.5倍,比3等星亮约 6.2倍。牛郎星是1等星。而织女星比牛郎星还亮些,定为0等。比0等星还亮的为-1等、-2等,等等,全天恒星中最亮的天狼星,它的星等为-1.6等。
另一方面,比6等星更暗的星,则是7等、8等、9等……它们就得用望远镜来观测了。望远镜的物镜口径越大,就能观测到越暗的星。现在世界上最大的望远镜能观测到24~25等的暗天体。
将天上每颗星的星等测量出来后,就可以统计某一星等范围内的星数了。比如我们将小于1.5等的星归于“1等星”,将1.6~2.4等的作为“2等星”,将2.5~3.4等的作为“3等星”。
一般说,肉眼视力1.5的人,可见到的最暗星近于6.5等。这是在远离城市灯光,天空完全黑暗的高山上才能达到的。
相传,古希腊人喜帕恰斯,最早把天上星星的光度划分为6等。最亮的为1等,次亮的为2等,依次排下去,最暗的为6等,这种方法是比较粗略的。后来有人又将每个星等细分为10等或100等,这样,星等就带有小数了,比如,银河(天河)东岸牛郎星的星等是0.77等,取至小数一位,按四舍五入规则,就是0.8等,再简略些,就是1等星了。
如果一颗星比牛郎星更亮些,那它的星等是0等。0本来是表示“没有”的意思,但是在星等中却表示了“有”,即比1等星还明亮的意思。比如银河西岸的织女星,就是一颗0等星。
天上还有不少比织女星更亮的星,那它们算是几等星呢?天文学家想出了用一个数前面加“-”号(这里读为负)来表示。比如天狼星的星等为-1.6等。夜晚,除月亮外,能看到的,全天最明亮的星是金星,它最亮时星等是-4.5等。你看,这不是很奇怪吗?负数越大,星星反而越亮。按这种方法推算下去,满月时的星等是-16等,太阳的星等是-27等。
比6等还暗的星星,它们的星等是7等、8等,依次往下排列。这类星星,只能用望远镜才能观察到。现在我国最大的天文望远镜(口径为2.16米,安装在北京天文台兴隆观测站),可以观测到19等的星。世界上最大的望远镜(口径为6米,安装在高加索山上),可观测到22等的星星。
排名 | 中文名 | 英文名 | 所在星座 | 视星等 | 距离(光年) |
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1 | 天狼星 | Sirius | 大犬座 | -1.45 | 8.6 |
2 | 老人(老人星) | Canopus | 船底座 | -0.73 | 80 |
3 | 南门二 | Rigel Kentaurus | 半人马座 | -0.10 | 4.3 |
4 | 大角(大角星) | Arcturus | 牧夫座 | -0.06 | 30 |
5 | 织女一(织女星) | Vega | 天琴座 | 0.04 | 25 |
6 | 五车二 | Capella | 御夫座 | 0.08 | 40 |
7 | 参宿七 | Rigel | 猎户座 | 0.11 | 700 |
8 | 南河三 | Procyon | 小犬座 | 0.35 | 11 |
9 | 水委一 | Achernar | 波江座 | 0.46 | 80 |
10 | 马腹一 | Hadar | 半人马座 | 0.60 | 330 |
11 | 河鼓二(牛郎星) | Altair | 天鹰座 | 0.77 | 16 |
12 | 参宿四 | Betelgeuse | 猎户座 | 0.80(长周期不规则变星,0.2--1等,周期2000天) | 500 |
13 | 毕宿五 | Aldebaran | 金牛座 | 0.85 | 60 |
14 | 十字架二 | Acrux | 南十字座 | 0.90 | 450 |
15 | 角宿一 | Spica | 室女座 | 0.96 | 350 |
16 | 心宿二 | Antares | 天蝎座 | 1.00 | 500 |
17 | 北河三 | Pollux | 双子座 | 1.15 | 35 |
18 | 北落师门 | Fomalhaut | 南鱼座 | 1.16 | 22 |
19 | 天津四 | Deneb | 天鹅座 | 1.25 | 1800 |
20 | 十字架三 | Mimosa | 南十字座 | 1.26 | 500 |
21 | 轩辕十四 | Regulus | 狮子座 | 1.35 | 70 |
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