学帮网请问恒星的亮度有哪些决定因素?今天听一哥们说越年轻越亮,表示怀疑,参宿四之类的红超巨星都排到了全天前十亮啊
来源：学生作业学帮网 编辑：学帮网 时间：2024/05/14 13:39:10
请问恒星的亮度有哪些决定因素?
今天听一哥们说越年轻越亮,表示怀疑,参宿四之类的红超巨星都排到了全天前十亮啊
首先强调一下,不管这句话对错,它的表达都有问题.亮度和光度是两个不同的概念,亮度指的是视亮度,严格来说指的是在地球上单位面积、单位时间内接收到该天体的辐射量；而光度才是指恒星的发光能力,指的是天体每秒钟发出的总光能,单位J/s.亮度F和光度L的关系为 F = L/4πd²
再有,不管指的是那种解释,这句话都是不对的,恒星的光度主要和质量、年龄两个因素相关,质量对恒星光度的影响在主序星阶段存在定量的质光关系：L∝M^3.5.
如果知道温度的话,也可以算出辐射总能量,然后按照辐射能量分布情况折算出光度.将恒星假想为黑体,则单位时间、单位面积上发出的总能量E正比于温度的4次方：
L=4πR²·σ·T⁴
恒星一般不是严格的黑体,因此上式中的T代表的是恒星的有效温度.
另一个影响因素是年龄,恒星在晚年会膨胀,直径增大100倍以上（有的超过500倍）,表面温度降到2000~4000开左右,这个温度段的恒星显红色,所以成为红巨星.虽然表面温度降低了（一般降低50%以上）,但是表面积增大了上万倍,因此根据黑体辐射公式,光度依然几倍甚至成百倍地增大.参宿四就是个典型的例子,它的质量是太阳的15倍（心宿二是17倍）,亮度是太阳的6万多倍（参宿四是变星,光度有所变化）,按照质光关系,参宿四在主序星阶段光度是太阳的1.3万倍左右；作为对比,天津四是一颗主序阶段的白色巨星,质量是太阳的22倍多,发光能力是太阳的近10万倍（天津四的各种数据测量有较大误差）
表面温度、大小、以及同我们之间的距离
与恒星的表面温度、大小、以及同我们之间的距离有关。年轻的恒星表面温度高，因此看起来就亮；红巨星的尺度大，并且离我们并不是太远，因此看起来也很亮。当然，我们头顶上看上去最亮的恒星是太阳！太亮是颗中等质量和亮度的恒星，又处于中年阶段。实际亮度远远低于那些处于年轻阶段的蓝巨星和处于形成阶段的红巨星，但是太阳离我们太近，所以它看起来最亮！...
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与恒星的表面温度、大小、以及同我们之间的距离有关。年轻的恒星表面温度高，因此看起来就亮；红巨星的尺度大，并且离我们并不是太远，因此看起来也很亮。当然，我们头顶上看上去最亮的恒星是太阳！太亮是颗中等质量和亮度的恒星，又处于中年阶段。实际亮度远远低于那些处于年轻阶段的蓝巨星和处于形成阶段的红巨星，但是太阳离我们太近，所以它看起来最亮！
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