哈嘍艾瑞巴蒂，時隔多日，我們終於又推出新一期的【科學有道理】欄目了。在以前的欄目中，我們介紹了科學家計算系外天體距離、尋找系外行星等各種科學手段。今天咱們繼續，來研究一下科學家怎麼計算系外恆星的質量。
我們知道，在天體物理學中，天體的質量是非常重要的指標，決定著一個天體的很多數據。因此，科學家一直很在乎如何計算這些天體的質量。
針對不同的恆星，科學家們找到了不同的辦法。
說起來，計算這些恆星參數的原則，和尋找系外行星是一樣的，那就是在距離導致無法直接測量的情況下，就找其他參照物來輔助測量。
最好的參照物，就是雙星系統了，因為恆星和恆星之間的互相影響比較明顯。
據推測，全宇宙中的恆星中有一半都是雙星系統。這對於科學家來說，絕對是個好消息。
就像我們計算太陽系內行星和太陽的距離一樣，只要通過開普勒第三定律（行星圍繞太陽公轉週期的平方和軌道半徑的立方成正比，對於系外的恆星同樣適用），就可以計算。具體公式是：
這裡面，r是二者距離，T是雙方圍繞質心的公轉週期（用眼睛看就能統計出來），G是萬有引力常數，也就是說，只要知道二者之間的距離，就能求出質量之和。然後根據兩顆恆星與質心的距離比例或者多普勒效應或者這麼的方法（總之這個有很多方法），就能計算出來二者各自的質量了。
所以，目前唯一的未知數，就是二者之間的距離。
這個也並不難，如果兩顆恆星距離相對比較遠，用望遠鏡就能分辨出來的話，這個數據也是唾手可得；如果距離比較近的話，就要利用光譜等方法來計算，雖然複雜一點，但是也可以得到數據。
當然，宇宙中還有一半恆星不是雙星，那麼該如何計算它們的質量呢？
通過不斷的研究，科學家發現：恆星的質量，和它的光度是直接掛鉤的，這個規律叫做恆星的質光關係。利用光度和質量的關係，就可以求出它的質量了。當然，這裡要說明，這個方法適用於普通的主序星，那些紅巨星或者變星，就不適合這種方法了。這已經不重要了，因為差不多有90%的恆星，都可以通過這個方法來計算質量。
這裡面，也有一個很簡單的公式：
其中，L⊙和M⊙是太陽的光度和質量，都是已知的。a 的數值在科學家們長期的觀測中也已經總結了出來，一般質量在太陽2~20倍之間的恆信，取值3.5；如果質量大於太陽的20倍，就取值1。所以，只要知道某一顆恆星的光度，就可以知道它的質量了。
那麼，恆星的光度怎麼計算？
其實很簡單，就是將計算恆星距離的方法反過來用就可以了。如果大家忘了，我們再提一嘴：恆星的實際光度可以用絕對星等來轉換，展現在肉眼的光度可以用視星等來轉換，二者和恆星的距離相關。因此，我們只要知道恆星距離，肉眼看看它的視星等，就知道它的光度了。
當然，除了這兩個方法之外，還有其他一些方法，也能測得恆星的質量。它們互相之間不完全相關，但是得到的數據基本一致，可見這些方法都是正確的。
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