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絕對星等

Wikipedia · 2025-11-26 维基百科 👁 1 阅读

在天文學上，絕對星等（）是指把天體放在指定的距離时（10秒差距）天体所呈现出的视星等（Apparent magnitude, m）。此方法可把天體的光度在不受距離的影響下，作出客觀的比較。

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：

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：

: M = m + 5 \log_{10}\frac{d_0}{d}\!\,

或

: M = m + 5 (1 + \log_{10}{\pi})\!\,

其中，d_0\!\,为10秒差，即32.616光年，\pi\!\,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：

: m = M - 5 \log_{10}\frac{d_0}{d}\!\,

或

: m = M - 5 (1 + \log_{10}{\pi})\!\,

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
全波段星等考慮到了所有波長的電磁輻射，包括那些因為儀器的、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：
:M_\mathrm{bol,\star} - M_\mathrm{bol,\odot} = -2.5 \log_{10} \left(\frac{L_\star}{L_\odot}\right)

该式逆变换得到：

:\frac{L_\star}{L_\odot} = 10^{0.4\left(M_\mathrm{bol,\odot} - M_\mathrm{bol,\star}\right)}

此處
:是太陽的光度（全波段光度）
:是恆星的光度（全波段光度）
:是太陽的全波段星等
: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，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。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 相當於光度，以零點光度設定太陽（與名義上的光度 ）相當於絕對全波段星等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，對應於輻照度 。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，名義上的總太陽輻照度（太陽常數，）相當於太陽的視全波段星等−26.832。

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。

计算
绝对星等H:

: H = m_{Sun} - 5 \log_{10}\frac{ \sqrt { a } r}{d_0}\!\,

其中m_{Sun}\!\,是太阳的视星等（-26.73），a\!\,是天体表面的几何反照率（0和1之间），r\!\,是天体半径，d_0\!\,是一个天文单位。

例子
月亮：
: a_{Moon}\!\, = 0.12, r_{Moon}\!\, = 3476/2 km = 1738 km
: H_{Moon} = m_{Sun} - 5 \log_{10}\frac{ \sqrt { a_{Moon} } r_{Moon}}{d_0} = +0.25\!\,

註釋
参见
*星等
*视星等
*UBV星等系统
*恆星光度列表
*
*鄰近恆星列表
*勒克斯
*面亮度
*距離模數

外部連結

#天文学术语 #觀測天文學 #天文测量

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