天空中星星的亮度是多少？

表观星等的定义

天上的星星有明有暗，见过的人都知道。由于它们看起来亮度不同，人们试图对这些恒星的亮度进行分级。为了考察恒星的视觉亮度，将最亮的恒星视为1，将肉眼刚好可见的恒星视为6，这就是视星等。以星等为秩单位，出现了星等1和星等3的名称。星等越小，亮度越大。

牛郎星是1。织女星比牛郎星亮，评级为0。比0等星亮的是-1，-2等。天狼星是整个天空中最亮的星，星等为-1.6等。另一方面，比6星等更暗的恒星是7星等、8星等、9星等...他们必须用望远镜观察。望远镜物镜的孔径越大，可以观察到的恒星就越暗。测量天空中每颗恒星的星等后，就可以统计出一定星等范围内的恒星数量。比如我们把大于1.5的恒星归类为“1”，1.6 ~ 2.4的归类为“2.4”，2.5 ~ 3.4的归类为“3.4”，以此类推，就可以得到其他星等的范围。

表观星等是由古希腊天文学家希波克拉底首次提出的。他把自己星表中的1022颗星按照亮度分为六个等级，即1星到6星。1850年，英国天文学家汤普森发现1的恒星比6的恒星亮100倍。根据这个关系，量级被量化。重新定义星等后，每一级之间的亮度差为2.512倍。所以差1星等，亮度差2.512倍；差2个量级，亮度差2.5122≈6.5倍；差3个量级，亮度差2.5123≈16倍；差4个量级，亮度差2.5124≈40倍；五个量级有什么区别？亮度差为2.5125 = 100倍。1勒克斯(亮度单位)的视星等为-13.98。但是1到6的星等并不能描述当时发现的所有天体的亮度。天文学家引入了负星等的概念，比一等星亮的恒星为0等。较亮的用负数表示，如-1，-2，-3等。这样，整个视星等系统一直沿用至今。

后来又有人把每个星等细分为10或100等。这样，量级就有了小数。比如银河系(天河)东岸的牛郎星星等是0.77等。，如果四舍五入到小数点后一位，就是0.8，以此类推。，然后简单来说，就是1。

牛郎星为0.77，织女星为0.03，最亮的星星天狼星为-1.45，太阳为-26.7，满月为-12.8，金星最亮时为-4.6。现在地面上最大的望远镜能看到24颗星星，而哈勃能看到28颗星星。

因为视星等是人们从地球上观测恒星亮度的一种度量，它实际上只相当于光学中的照度；因为不同的恒星离地球的距离不同，所以视星等不能表示恒星本身的发光强度。

如果我们在一个晴朗无月的夜晚，肉眼可以观察到的星星大约有3000颗，整个天球中肉眼可以看到的星星大约有6000颗。哈勃太空望远镜可以看到28颗恒星。

绝对震级的定义

在天文学中，绝对星等(M)是指天体被放置在距地球特定距离时的视星等(M)。这种方法可以客观地比较天体的光度，不受不同距离的影响。

只有从同样的距离观察一颗恒星的亮度，才能确定它自身的发光强度，并与其他恒星进行比较。我们把在10秒差距(即32.6光年，秒差距也是天文学中常用的距离单位，1秒差距=3.26光年)的距离上看到的视觉亮度(即视星等)称为恒星的绝对星等。按照这种测量方法，牛郎星是2.19，织女星是0.5，天狼星是1.43，太阳是4.8。

因为行星、小行星等天体只有通过反射星光才能看到，即使从固定距离观察，亮度也会有所不同，所以绝对星等只用于恒星。

视震级和绝对震级的关系

星等是表示天体相对亮度的数值。我们直接观测到的星等叫做视星等。

以此类推，如果我们把恒星放在10秒差距的地方，那么我们测得的视星等就叫绝对星等。视在星等(m)和绝对星等(m)有一个简单的关系:

5lg r=m-M+5

这意味着，如果我们能知道恒星的视星等(M)和绝对星等(M)，那么我们就能计算出它的距离(R)。表观星等不用多说，很容易测量，那么绝对星等呢？幸运的是，我们可以通过分析恒星的光谱来获得恒星的绝对星等。这样，距离就测量出来了。这通常被称为光谱视差法。

前面说过，星等只是天空中恒星的相对亮度，所以星等刻度的零点是由某一颗恒星的恒星当量决定的。就像物理学中“运动系统中的参照物”或“场能量中的零势能面”的概念一样，因参照物标准不同而不同。

视震级和绝对震级的计算公式

视在幅度mV:

天文学家通常根据恒星的亮度更准确地量化视星等，因此对于恒星A和恒星B:

IB / IA = 100(mv，A - mv，B)/5 = 10(mv，A - mv，B)*2/5

mv，A - mv，B = 5/2 log (IB / IA)

以织女星为参考星，视星等为0，任意星的视星等定义为

mv，star = mv，star - mv，Vega = 5/2 log (IVega / Istar)

所以亮度差是100倍，星等差是5。视星等越小，恒星亮度越高。比如太阳是-26.8，参宿四(βOri)是0.14，北极星是2。视星等代表的是主观视觉观测到的恒星亮度，完全忽略了星距这一重要因素。

美国哈佛大学天文台规定小熊座λ星m为+6.55等。，从而确定目视星等的零点。比如太阳的目视星等是-26.74等。天狼星的目视星等是-1.6等。对于一颗视星等为1的恒星，地面照度约为8.3× 10-9勒克斯。

绝对星等(绝对亮度，Mv)

当所有的恒星都移动到距离地球10 pc的位置时，此时得到的亮度称为绝对星等，可以用来比较和衡量恒星真正的“发光能力”。同样，每五个星等的亮度差是100倍。如果一颗恒星在10 pc处的亮度为L/(4π102)，在距离D的原始距离处的亮度为L/(4πd2)，则

mv-mv = 5/2 log([L/(4πD2)]/[L/(4π102)])

比如太阳的绝对星等是+4.74，参宿四的绝对星等是-7.1，北极星的绝对星等是-4.6。

根据上述公式，视在星等、绝对星等和距离具有以下关系:

距离模数mv-Mv=5 log d-5

d是恒星到地球的距离(单位为pc)。一般来说，光度和绝对星等经常互换使用，因为光度和绝对星等之间存在以下关系。

log(Lstar/Lsun)= 2/5 *(Msun-Mstar)

因为已知太阳的光度(L太阳= 3.826 x 1026 J/sec)和绝对星等(M太阳= +4.74)，所以知道天体的光度就可以求出天体的绝对星等，反之亦然。

五十个最亮的星表:

太阳太阳-26.72

1大天狼星-1.46 8.6

2脊冠瘤芥-0.72 80

3南门二参宿七半人马座-0.30 4.3

4大角星大角星族长-0.04 30

5织女星天琴座0.03 25

6五车二御夫座0.08 40

参宿七猎户座参宿七参宿七0.12 700

8南河三南河犬0.38 11

参宿四猎户座参宿四0.50 500

10水务委员会-阿切纳尔博江塔0.46 80

11马尾-半人马座哈达尔0.61 330

12牛郎星鹰0.77 16

13十字II Acrux南十字0.80 450

阿鲁迪巴金牛座0.85 60

15摩羯座双鱼座处女座0.97 350

16心宿二天蝎座0.96 500

17 Pollux Gemini 1.14 35

18北落师门北落师门南宝瓶座1.16 22

19天津四天鹅座1.25 1800

20十字三含羞草南十字1.25 500

21轩辕十四轩辕十四狮子座1.35 70

22人马座VII Adhara Canis 1.50 600

23北河二号双子星座1.58 50

24十字路口南十字路口1.63 80

25苏巴莎乌拉天蝎座1.63 300

26参宿四贝拉特里克斯猎户座1.64 400

27五辆汽车和五辆埃尔纳斯金牛座1.65 130

28南舰五艘Miaplacidus舰基地1.68 50

29参水猿猎户座1.70 1300

30克兰-艾尔奈尔克兰星座1.74 70

31宇恒Alioth大熊星座1.77 60

32舒天·杜布赫大熊座1.79 70

33天船三米尔法克珀尔修斯1.80 500

34田舍1 Regor画布1.82 1000

35 Jisu San Kaus Australis人马座1.85 120

36箭矢犬1.86 2800

37石海-阿维奥基地1.86 80

38摇动大熊座1.86 150

39苏武萨尔加斯天蝎座1.87 200

40门卡利南门卡利南御夫座1.90 60

41三角三房南三角1.92 100

42苏静圣赫纳双子座1.93 80

43头孔雀1.94孔雀300

44军事城市----米尔扎姆卡尼斯1.98 700

45颗星-阿尔法蛇夫座1.98 110

46楼苏三哈马尔白羊座2.00 70

47小熊座北极星2.02 400

48杜库四努奇人马2.02 200

49烤面包空Diphda鲸油2.04 60

50参宿猎户座2.05 1300