什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

一顆星星有多亮?那一個星球呢?一個星系呢?當天文學家想要回答這些問題時,他們用“光度”這個詞來表達這些物體的亮度。它描述了空間中物體的亮度。恆星和星系發出各種形式的光。它們發出或散發出什麼樣的光線表明它們是多麼精力充沛。如果物體是行星,它就不發光,但它可以反射光。所以,天文學家也使用術語“光度”來討論行星的亮度。

物體的亮度越大,它就越亮。物體可以在多個波長的光中發光,從可見光,X射線,紫外線,紅外線,微波,到射電和伽馬射線,它通常取決於發出的光的強度,可見這個函數對象是多麼精力充沛。

什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

大多數人只需通過觀察它就可以瞭解對象的光度。如果它看起來很亮,它的亮度比暗淡時要高。但是,這種外觀可能具有欺騙性。因為距離也會影響物體的表觀亮度。對於我們來說,一顆遙遠但非常有活力的恆星可能比低能量但更接近的恆星看起來更暗淡。

天文學家通過觀察恆星的大小和有效溫度來確定恆星的光度。有效溫度以開氏度表示,太陽為5777開爾文。類星體(一個巨大的星系中心的一個遙遠的,超能量的物體)可能高達10萬億開氏度。它們的每個有效溫度都會導致物體的亮度不同。但是,因為類星體距離很遠,所以看起來都很暗淡。

什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

在瞭解物體的動力方面,從恆星到類星體,重要的光度是內在的光度。這是衡量每秒所有方向實際發射的能量的量度,無論它在宇宙中的位置如何。這是一種理解對象內部過程的方法,有助於使其變亮。

推斷恆星亮度的另一種方法是測量它的表觀亮度(它在眼睛看來是如何)並將其與它的距離進行比較。例如,距離我們較近的星星比距離我們更近的星星看起來更暗。但是,物體也可能看起來很暗淡,因為光線被我們之間的氣體和塵埃吸收。為了準確測量天體的光度,天文學家使用專門的儀器,例如輻射熱測量計。在天文學中,它們主要用於無線電波長(特別是亞毫米範圍)。在大多數情況下,這些是特別冷卻的儀器,只高於絕對零度一度,是最敏感的。

什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

亮度和光亮度

理解和測量物體亮度的另一種方法是通過其大小。知道你是否觀星是一件有用的事情,因為它可以幫助你理解觀察者如何能夠相互瞭解恆星的亮度。幅度數量考慮了物體的亮度和距離。基本上,第二幅度物體比第三幅度物體亮約2.5倍,比第一幅度物體暗2.5倍。數字越低,幅度越大。例如,太陽的強度為-26.7。天狼星是-1.46。它的亮度是太陽的70倍,但距離它有8.6光年遠,所以他會稍微暗淡。

表觀幅度是物體在我們觀察時在天空中出現的亮度,無論物體離它有多遠。絕對量值實際上是對象固有亮度的度量。絕對幅度並不真正“關心”距離; 無論觀察者有多遠,恆星或星系仍會釋放出那麼多的能量。這使得幫助理解物體的亮度和熱度以及物體的大小變得更加有用。

什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

光譜亮度

在大多數情況下,發光度是指物體在其輻射的所有光形式(視覺,紅外,X射線等)中發射的能量。亮度是我們應用於所有波長的術語,無論它們位於電磁波譜的何處。天文學家通過吸收入射光並使用光譜儀或光譜儀將光“分解”為其分量波長來研究來自天體的不同波長的光。這種方法被稱為“光譜學”,它可以深入瞭解使物體發光的過程。

不同元素的光譜

每個天體在特定波長的光下都是明亮的; 例如,中子星在X射線和無線電波段通常非常明亮(雖然並非總是如此,有些在伽馬射線中最亮)。據說這些物體具有高X射線和無線電發光度。它們通常具有非常低的光學亮度。

什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

恆星以非常寬的波長輻射,從可見光到紅外線和紫外線; 一些非常有活力的恆星在射電和X射線中也很明亮。星系的中心黑洞位於發出大量X射線,伽馬射線和射頻的區域,但在可見光下可能看起來相當暗淡。恆星誕生的氣體和塵埃的加熱雲在紅外和可見光下可以非常明亮。而新生兒在紫外線和可見光下都非常明亮。

物體的光度稱為亮度。空間物體的亮度通常由稱為其大小的數字定義。

什麼是亮度?亮度又是怎樣定義的?

物體在多於一組波長中可以是“明亮的”。例如,太陽在光學(可見)光中是明亮的,但有時在X射線中也被認為是明亮的,以及紫外線和紅外線。

所以,當我們抬起頭看著天空的時候,你以為的最亮的那顆星星,其實是在多種情況影響下,才讓你做出的這樣的判斷,你的眼睛欺騙了你,這不是很有趣嗎?


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