浩瀚星空，谁最闪亮？看科学家如何定义星星亮

什么是光度？

天文学家通过观察恒星的大小和有效温度来确定恒星的光度。有效温度以开尔文度表示。另一种是通过的大小来测量光度，即星等。数字越低，震级就越亮。天文学家还通过“光谱学”来使人对发光的天体有更大的洞察力。

一颗星星有多闪亮？那行星呢，银河呢？当天文学家想要回答这些问题的时候，他们把这些天体的光用术语“光度”来表达，它用来形容在太空中发光的天体。星星和银河发出了多种形式的光，他们发射或放出的那种光展现了他们拥有多少能量。如果是行星，是不放出光的，它会反射。但天文学家也用“光度”来讨论行星的光。

天体的发光度越大，它就看起来越亮。一个天体在多重波长的光里可以非常亮，包括可见光、X射线、紫外线、红外线、微波、无线电和伽马射线。这通常取决于发光的强度，是表示天体有多少能量。

有大量星星的一个星团

每个在这个星团里的天体，包括由气体和尘埃组成的云团，都有可被描述成光度的光。星团普日密斯24也包含了群星 普斯密斯24-1b. 欧洲南方天文台/国际开发协会/丹麦 1.5/R 詹德勒，U.G. 乔德森，J. 斯高特菲特，K. 哈普索 图源：thoughtco

恒星光度

大多数人可以简单看一下就大致了解天体的光度。如果一个天体看起来明亮，它就有比较高的光度，看起来暗就光度会低一些。然而，那种表面的样子可能会是假象。距离也会影响一个天体表面上的亮度。一个远的、但非常有能量的星星可以被我们看起来比一个低一些能量但更近的星星更暗。

明亮的老人星

从国际空间站看到的老人星。它的光度是太阳的15000倍，距离我们309光年。美国国家航天局 图源：thoughtco

天文学家通过观看星星的大小和有效温度来决定它的光度大小。有效温度的单位用开氏度表示，所以太阳是5777开氏度。一个类星体（在大质量星系中心一个远的、超能天体）可以有10万亿开氏度。每个有效温度都会导致天体的不同亮度。然而，类星体非常远，所以看起来比较暗。

当涉及到理解什么给一个天体供能，包括从星星到类星体，光度就很重要，也称为本征光度。它用来测量一个天体每秒实际各个方向放出的能量的多少，不管它在宇宙的哪个地方。这是一种理解天体内部使它变亮的过程的方法。

另一个降低星星光度的方法是测量它的视亮度（用眼睛看起来有多亮）并与它的距离进行比较。比如，远距离的星星看起来比离我们更近的星星要暗一些，但是一个天体也可能因为光被我们之间的气体和灰尘吸收而看起来暗。为了得到一个天体精确测量的光度，天文学家使用像测辐射热计的专业仪器。在天文学中，它主要被用在无线电波长，尤其是亚毫米波范围。在大多数情况下，这些是经过特殊冷却的仪器，温度高于绝对零度以达到最灵敏的状态。

光度和星等

另一种理解和测量天体亮度是通过它的星等。如果你在遥望星辰，这是一个有用的量度，因为它帮你了解观测者是怎么查阅星星的亮度的。星等数考虑了天体的光度和距离。本质上，二等星天体大约是三等星天体亮度的2.5倍，也比一等星天体暗2.5倍。星等数越低，天体就越亮。比如，太阳的星等是-26.7，天狼星的星等是-1.46，它比太阳亮70倍，但它在8.6光年远的地方，所以就稍微暗了一些。一个很亮的天体在很远的地方会因为距离看起来很暗，然而一个更近的暗淡的天体可以看起来更亮，理解这一点很重要。

星星

所有宇宙中的天体都有亮度，可以用一个叫“星等”的数字来定义。每个星星都有不同的星等。欧南台 图源：thoughtco

视星等是我们观测的一个天体在天空中看起来有多亮，与它多远无关。绝对星等是真正测量的一个天体的实际亮度。绝对星等并不“在意”距离，因为星星或星系不管距离观测者多远，都会一直发出一定量的能量。它用来帮助理解一个天体真正的亮度、热量和大小更有用。

光谱光度

在大多数情况下，光度是为了说明一个天体通过所有形式的光（可见光，红外光，X射线等等）放射了多少能量。光度是一个我们应用于所有波长的术语，不管他们在电磁波谱的哪个地方。天文学家通过用分光计或分光镜把入射光分成它的组成波长的光，学习天体发出的不同波长的光。这种方法叫“分光”，这样可以深入了解天体发光的过程。

不同元素的频谱

宇宙中的每个元素都有独特的光谱“指纹”。天文学家用这些频谱决定天体的组成，它们的频谱也可以揭露它们的运动和其他特征。美国国家航天局 图源：thoughtco

每个天体在特定波长的光中都是亮的。比如，中子星在X射线和无线电频带中是非常亮的（尽管不全是这样，有些在伽马射线里最亮）。这些天体被认为有高X射线和无线电光度，它们通常有非常低的光学光度。

星星发出的不同波长的光非常多，从可见光到红外线和紫外线，有些能量大的星星也发出无线电和X射线。星系的中央黑洞在会发出大量X射线、伽马射线和射频的地方，但是可能会在可见光中看起来暗一些。来自被加热的气体和尘埃云的星星可以在红外线和可见光中很明亮。他们新生的本身在紫外线和可见光中是很亮的。

快报

一个天体的明亮度叫做光度。

宇宙中天体的明亮程度一般用一个叫星等的数字来定义。

天体可以在多种波长的光中是明亮的。比如，太阳在可见光中是明亮的，但有时候在X射线、紫外线、红外线中也认为是明亮的。

作者: John P. Millis

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