2020-05-25
323
После того как астрономы получили возможность определять расстояния до звезд, выяснилось, что звезды, находящиеся на одинаковом расстоянии, могут отличаться по видимой яркости. Стало очевидно, что звезды имеют различную светимость. Солнце кажется самым ярким объектом на небе только потому, что оно находится гораздо ближе всех остальных звезд.
Светимостью называется полная энергия, излучаемая звездой в единицу времени.
Она выражается в абсолютных единицах (ваттах) или в единицах светимости Солнца.
В астрономии принято сравнивать звезды по светимости, рассчитывая их видимую яркость (звездную величину) для одного и того же стандартного расстояния — 10 пк.
Видимая звездная величина, которую имела бы звезда, если бы находилась от нас на расстоянии D0 = 10 пк, получила название абсолютной звездной величины М.
Рассмотрим, как можно определить абсолютную звездную величину М, зная расстояние до звезды D (или параллакс — р) и ее видимую звездную величину т. Напомним, что яркость двух источников, звездные величины которых отличаются на единицу, отличается в 2,512 раза. Для звезд, звездные величины которых равны т1 и т2 (соответственно), отношение их яркостей I1 и I 2 выражается соотношением:
|
|
|
Для видимой и абсолютной звездных величин одной и той же звезды отношение яркостей будет выглядеть так:
где I0 — яркость этой звезды, если бы она находилась на расстоянии D0 = 10 пк.
В то же время известно, что видимая яркость звезды меняется обратно пропорционально квадрату расстояния до нее. Поэтому
Следовательно,
Логарифмируя это выражение, находим
или
или
Абсолютная звездная величина Солнца 
. Иначе говоря, с расстояния 10 пк наше Солнце выглядело бы как звезда пятой звездной величины.
Зная абсолютную звездную величину звезды М, легко вычислить ее светимость L. Считая светимость Солнца 
, получаем:
или
По светимости (мощности излучения) звезды значительно отличаются друг от друга: некоторые излучают энергию в несколько миллионов раз больше, чем Солнце, другие — в сотни тысяч раз меньше. Абсолютные звездные величины звезд наиболее высокой светимости (гигантов и сверхгигантов) достигают М= - 
, а звезды-карлики, обладающие наименьшей светимостью, имеют абсолютную звездную величину М = + 
.
