星等是很實用的星星觀測指標,可作為追星族參考工具。圖/林琦峰(台北市立天文科學教育館解說員)
文/林琦峰(台北市立天文科學教育館解說員)
入秋之後,天上的亮星不多,但是卻凸顯了位於金牛座方向木星的耀眼。最近有不少人,在晚上8、9點發現,東方天空有一顆耀眼的星星,它就是肉眼可見的木星。11月分木星的視星等,最亮可以達到-2.8等,甚至比金牛座α(畢宿五)還亮。畢宿五與太陽一樣,是一顆會自行發光的恆星,從地球看視星等只有0.8等。
但木星只是行星,為何看起來,比一顆恆星還亮呢?其實主要原因,是因為木星距離地球約6億公里(4.1天文單位),而畢宿五離地球約617兆5000億公里(65光年),算起來木星比畢宿五近了超過100萬倍,所以木星看起來會比較亮。另外,我們從這兩顆星星的視星等可以知道,木星為-2.8等,而畢宿五為0.8等,星等愈小,代表星星愈亮。
利用星等來區分恆星亮度的方法,發源於西元前134年希臘天文學家希帕切斯(Hipparchus),他利用自己及巴比倫人的觀測數據,編製了一份星圖,並將數百顆用肉眼可見的星星,按照亮度由亮而暗分為6個等級。其中最亮的20顆星星定為第1等級,次亮的定為第2等級,以此類推,肉眼可見。
從此之後也建立了等級數字愈大,亮度愈暗的觀念。此種分類方式,也受三百年後的埃及天文學家托勒密(Ptolemy)的推廣。托勒密將1000多顆恆星,依亮度分為六個星等,最亮的恆星定為一星等,肉眼可見最暗的星定為六星等。
到了1857年英國天文學家波格森(Pogson)建立亮度與星等的關係式,他提出1等星平均亮度等於6等星平均亮度的100倍,相當於相差1星等的亮度等於100的開5次方即為2.512倍。隨著天文儀器的進步,比六等星還暗的星體陸續被發現,哈伯太空望遠鏡就可以觀測到30星等的星。
反之,若比1等星還亮就使用負星等,如比1等星亮的稱為0等星,比0等星亮的稱為-1等星。隨著亮度測量日趨精確,星等的估計進入小數的精確度,例如晚上看見最亮的恆星天狼星為-1.45星等,次於天狼星的是-0.73星等的老人星,而太陽因為是離地球最近的恆星,所以特別明亮耀眼,為-26.7星等。這類星等稱為「視星等」。代表恆星對地球的照度,與距離平方成反比。
另一類星等稱為「絕對星等」,簡單的說,就是恆星的亮度,與距離無關,代表的是本身真實的光度。假設將太陽與天狼星,移至32.6光年的位置,此時太陽的絕對星等為4.7等,而天狼星為1.42等。
星等是一項很好的觀測星星的指標,人用肉眼觀看,僅約能看見6等星,也就是如果相觀測更暗的天體如7、8…等的星星,可以借助望遠鏡的協助。而天象預報如行星動態、彗星出沒等,都會預報天體星等,下次追星時,別忘了參考星等數據喔。