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    夜空中最亮的星,到底是哪一顆?太陽-26.74等到底有多亮?

    2022.08.24 遼寧

    在夜空中,有無數的星星。肉眼看起來,它們都是光點,但亮度卻有所不同。那么,哪一顆星才是夜空中最亮的星呢?

    為了衡量夜空中天體的亮度,古希臘天文學家喜帕恰斯提出了一個概念:星等。他將自己的星表中的1022顆星星劃分為1~6這六個星等,其中最亮的星是1等星,最暗的是6等星。

    但這里有兩個問題:一、亮度這種數據沒有尺子測量,不同的星星之間明亮程度的量化數據含有一定的主觀性;二、星星的亮度是變化的,人類能看見最暗的星星的極限是固定的,但無法保證夜空中會不會出現更亮的星星。

    到了1850年,英國天文學家普森發現,1等星的亮度大約是6等星的100倍,于是就按這個數據進行了量化定義。從此,肉眼能看見的最暗的星星被規定為6等星,比它亮100倍的就是1等星。這么算下來,亮度每提升1個星等,亮度就提升為2.512倍。至于更亮的星星,星等就可以低于1,甚至低于0,也就是負星等。

    有了這個量化的數據,我們就可以客觀地評判一顆星星的亮度了。那么,夜空中最亮的星到底是哪一顆呢?

    如果你問的是深夜,那么最亮的應該是天狼星,其亮度是-1.47等,算下來就是6等星亮度的973倍。這是一顆藍白色的主序星,質量是太陽的2倍左右,半徑約為太陽的1.711倍,表面溫度高達9940K,并且距離我們也只有8.60光年。由于它又大又近,所以成為了夜空中最亮的星。

    不過,這僅限于恒星范圍。在太陽系內,還有一顆星星比它更亮,那就是木星。由于同處太陽系內,木星的亮度在很大程度上受它與地球的即時距離的影響。最亮的時候,木星可以達到-2.94等。

    上面說的是夜里,但如果只是在傍晚,那么還有一顆星星更亮,那就是金星。最亮的時候,金星只有-4.6等,超過了木星。雖然沒有木星大,但是金星距離地球近得多,而且它的大氣層可以將更多的太陽光反射出來,反照率特別高。不過,由于金星軌道在地球內部,所以只有在清晨或傍晚的時候,我們才能在太陽附近看到它。

    以上描述的,都是咱們生活中的“星星”。但我們現在知道,這些都是宇宙中的各種各樣的天體。如果把所有的天體都算上的話,還有比它們更亮的,比如月球。

    月球和我們的距離就更近了,因此雖然比其他天體小得多,亮度卻遠勝過它們。簡單來說,相同的太陽系天體,距離我們每增加10倍,亮度就會下降到原來的1/10000,可見距離的影響有多大。

    我們都知道,在滿月當空的時候,不論觀測流星雨這樣的天象還是觀測其他的一些天體,都很容易受到月光的干擾,這是因為它太亮了。最亮的時候,月球的亮度差不多可以達到-13等,也就是金星的幾千倍!

    這個亮度,別說是夜間了,就算是白天太陽升起來的時候,我們都可以看到月球。比如前不久,我就用手機在白天拍攝了一張月亮的照片。

    說到這里,太陽有多亮呢?它甚至能夠吞沒月亮的光芒,可見亮度還要更加驚人。

    根據測量,太陽的星等達到了驚人的-26.74等!計算一下就可以知道,它的亮度是最暗的6等星的12.49萬億倍!如此恐怖的亮度,怪不得直視會直接亮瞎人眼!

    說了這么多,大家會發現:這些星星的亮度,很大程度上取決于它和地球的距離。離我們近的就更容易顯得明亮,離我們遠的就更難被看見。這對于它們來說,有點太“不公平了”。有的天體明明非常亮,非常巨大,但僅僅因為和我們距離遠就顯得黯淡無光。由此可見,這個所謂的星等,好像并不能說明天體的真實亮度。

    因此,在天文學上,上面所說的星等,被稱為視星等(Apparent magnitude)。想要以一個公平的規則來衡量天體的亮度,就要利用另一個概念,那就是絕對星等(Absolute magnitude)。

    所謂的絕對星等,就是假設所有的天體都被放在一個相同的距離上,然后呈現在人眼中的視星等。這個距離是固定的,是10個秒差距,也就是大約32.6光年的位置上。

    在這么遠的距離下,像木星和金星這樣的天體就完全看不見了,只有恒星才能夠被看見,而且還得是比較大的恒星。像我們頭頂上的太陽,如果被放在32.6光年外,就只有4.83等了,只比6等星亮不到3倍。相比之下,天狼星也變暗了,只有差不多1.4等。

    至于那些距離我們超過32.6光年的恒星,絕對星等就要比視星等大得多了。比如參宿四,視星等0.58等,絕對星等大約是-5.85等;參宿七更夸張,視星等0.12等,絕對星等達到了7.84等。

    視星等和絕對星等之間,有一套換算的公式。假設天體的視星等是m,距離是d,d0代表10秒差距,那么絕對星等M的數值就是——

    在距離我們大約16.3萬光年的大麥哲倫星云中,有一顆名叫R136a1巨型恒星,其質量大約是太陽的215倍,表面有效溫度高達48000℃,直徑達1500萬公里。如果把它放在32.6光年這么遠,將會達到-8.18等。

    還好它離我們足夠遠,要是離得太近,恐怕不直視它都會被亮瞎!

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