星星有多亮？行星？星系？当天文学家想要回答这些问题时，他们用“光度”一词来表示这些物体的亮度。它描述了空间中物体的亮度。恒星和星系发出各种形式的光。它们发出或辐射的光的种类决定了它们的能量有多大。如果物体是行星，它不会发光；它反映了这一点。然而，天文学家也使用“光度”一词来讨论行星的亮度。

对象的亮度越大，其显示越亮。从可见光、x射线、紫外线、红外线、微波到射电和伽马射线，一个物体可以在多个波长的光中非常发光，这通常取决于发出的光的强度，这是该物体能量的函数。

恒星光度

大多数人只要看一眼，就可以对物体的光度有一个非常全面的了解。如果它看起来很亮，那么它的光度比暗的要高。然而，这种外表可能具有欺骗性。距离也会影响对象的视亮度。在我们看来，一颗遥远但能量极高的恒星可能比一颗能量较低但较近的恒星显得更暗。

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。有效温度以开氏度表示，因此太阳为5777开氏度。一个类星体（大质量星系中心的一个遥远的高能物体）可能高达10万亿开尔文度。它们的每个有效温度都会导致对象具有不同的亮度。然而，类星体距离我们很远，所以看起来很暗。

在理解从恒星到类星体的物体的动力时，重要的光度是内在的光度。这是一个量度，它每秒钟在各个方向上实际释放的能量量，而不管它在宇宙中的位置。这是一种理解物体内部过程的方法，有助于使物体明亮。

推断恒星光度的另一种方法是测量其视亮度（它在眼睛看来的样子），并将其与距离进行比较。例如，离我们较远的恒星看起来比离我们较近的恒星更暗。然而，一个物体也可能看起来很暗，因为光线被我们之间的气体和灰尘吸收。为了精确测量天体的光度，天文学家使用专门的仪器，如测辐射热计。在天文学中，它们主要用于射电波长，特别是亚毫米波段。在大多数情况下，这些都是经过特殊冷却的仪器，温度比绝对零度高一度，是它们最灵敏的温度。

光度和星等

理解和测量物体亮度的另一种方法是通过其大小。如果你在看星星，这是一件很有用的事情，因为这有助于你理解观察者是如何参考恒星相对于彼此的亮度的。“震级数”将考虑对象的亮度及其距离。从本质上讲，二等物体的亮度大约是三等物体的2.5倍，比一等物体的亮度低2.5倍。数字越小，震级越亮。例如，太阳的震级为-26.7。天狼星的星等为-1.46。它的亮度是太阳的70倍，但它距离太阳8.6光年，并且由于距离的远近而略微变暗。重要的是要理解，一个非常明亮的物体在很远的距离可以显得非常暗淡，因为它的距离，而一个暗淡的物体，更接近可以“看”更明亮。

视在星等是我们观察到的物体在天空中的亮度，无论它离我们有多远。绝对星等实际上是一个物体内在亮度的量度。绝对震级并不真正“关心”距离；无论观察者离恒星或星系有多远，恒星或星系仍然会发射出那么多的能量。这使得了解一个物体到底有多亮、多热、多大变得更加有用。

光谱光度

在大多数情况下，光度是指物体以其辐射的所有形式（视觉、红外、x射线等）发射的能量。光度这个术语适用于所有波长，无论它们在电磁光谱中的位置如何。天文学家通过接收入射光并使用分光计或分光镜将光“分解”为其组成波长来研究来自天体的不同波长的光。这种方法被称为“光谱学”，它使人们对物体发光的过程有了深刻的了解。

每个天体在特定波长的光中都是明亮的；例如，中子星在x射线和射电波段通常非常明亮（尽管并非总是如此；有些中子星在伽马射线波段最亮）。这些物体据说具有很高的x射线和射电光度。它们的光学光度通常很低。

恒星辐射的波长非常广泛，从可见光到红外和紫外线；一些高能恒星的射电和x射线也很明亮。星系的中心黑洞位于能发出大量x射线、伽马射线和无线电频率的区域，但在可见光下看起来相当暗淡。恒星诞生的炽热气体和尘埃云在红外和可见光下可能非常明亮。新生儿本身在紫外线和可见光下非常明亮。

快速事实

• 物体的亮度称为其亮度。
• 空间中物体的亮度通常由称为其大小的数字来定义。
• 物体可以在一组以上的波长中“明亮”。例如，太阳在可见光下是明亮的，但在x射线、紫外线和红外线下也被认为是明亮的。

来源

• 酷宇宙，酷宇宙.ipac.caltech.edu/cosmic_教室/cosmic_参考/luminosity.html。
• “光度|宇宙”，天体物理学和超级计算中心，天文学，swn.edu.au/COSMOS/L/Luminosity。
• 马克伯特，艾伦。“恒星星等系统：测量亮度”，《天空与望远镜》，2017年5月24日，www.skyandcelectrope.com/astronomy resources/thestellar magnetic System/。

由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑和修订