大家還記得小時候躺在草坪上看星星的場景嗎?在遠離城市的農村,夜幕降臨之後,成千上萬顆的星星在漆黑的夜空中熠熠生輝。我們最早認識的第一顆星星是北極星,因為大人們常說,它是夜空中最閃亮的星星,一眼就能認出來。那大家有沒有想過,為什麼每顆星星的亮度都不相同?
首先,我們要先弄清楚星星發光的原理。
在地球上肉眼能夠看到的星星大約有6千多顆,幾乎都是距離我們非常遙遠的恆星,還有幾顆是太陽系的行星。恆星的發光原理與我們的太陽是類似的,大部分都是透過氫聚變的過程釋放能量,也有一小部分是氦聚變。而行星的內部不會產生能量,我們能在夜晚看到的光亮是反射太陽的光。
那為什麼既然都是星星,為什麼它們的亮度會各不相同呢?
我們舉個簡單的例子,生活中隨處可見的電燈泡,功率的不同決定了他的發光亮度,那星星也是一樣,天文學家把星星能夠發光的能力,劃分為25個星等。在這個等級劃分裡,宇宙裡最亮的星星與最暗的星星之間相差了一百億倍,星等數字越小的星星發光能力就越強。
我們一直認為北極星才是最亮的星,其實不然,按照星等劃分它只是二等星。我們能看到一等星也就是太陽和月亮,但是在我們一貫的認知裡,這倆並不屬於星星的範疇,所以就給忽略掉了。那是不是發光能力越強的星星,我們肉眼所看到的亮度就越亮呢?其實我們看到的亮度除了與星星自身的發光能力有關之外,還與距離遠近有關。
一般來說,距離地球越近的星星我們看到的亮度就會越大,例如太陽和月亮,而那些用肉眼勉強看到的比較暗淡的,我們稱之為六等星。那麼我們能看到清楚地看到太陽和月亮,一是因為它們本身就具有很強的發光能力,還有就是因為它們離地球的距離近,所以才會顯得特別地亮。但是也並不是說我們肉眼看著光芒黯淡的星星就是真的暗,只有透過天文望遠鏡才能得知它真實的亮度,有一些星星的發光能力比其他的星星還要強,但就是輸在了距離上。
在浩瀚的銀河裡,有一顆名為心宿二的恆星,它的直徑大小是太陽的600倍,亮度更是太陽的5.5倍,從這樣的資料來看,這顆恆星應該比太陽還要亮才對,但是因為它距離太陽有410光年的距離,我們只能看到一點點微弱的光芒。
所以啊,有時候單憑肉眼看並不能判斷一顆星星的明暗程度,如果想要比較每顆星星的發光能力,應該像運動會上的賽跑一樣,把它們放在同一個起點上,這樣得出的結論才是相對公平的,根據國際上的規定,這條“起跑線”定在了距離地球32.62光年的位置,只有在這個距離的亮度才是它絕對亮度,並且還有專門的公式去測量計算其他恆星能被肉眼看到的亮度,他們把這一概念命名為“視星等”。經過計算後,我們得知太陽的視星等為-26.74。
那麼問題來了,宇宙中還有比太陽更明亮的恆星嗎?
答案是有的,其實天狼星才是夜空中最亮的恆星,也被稱為阿爾法犬星,它的視覺星等是-1.46。與太陽的亮度相比較,它的亮度高了整整22倍,而且它離我們的距離大約有8.67光年,因此人們也將它定位夜幕中最閃亮的恆星。排在天狼星後面的,是船底座α,它是一顆黃白色的恆星,質量是太陽的9倍,亮度更是太陽亮度的15倍,但是由於距離太陽系約有310光年的距離,所以只能排在在第二。
排在第三的是半人馬α星,位於天空南方的半人馬座,是一顆三合星系統,也是距離太陽系最近的恆星系統,這顆星的視星等為-0.27。
生活在北半球的人們能看到比較亮的星星,除了天狼星之外,還有大角星,它的亮度是太陽的110倍,距離地球約36.7光年,因為它特別明亮,因此也常常被人當作識別星座和判別方向的標誌。
在天空中有一顆行星的光亮完全可以與天狼星並駕齊驅,這就是金星。只不過,它出現的時間會比較短,通常只在黃昏到日落後的一段時間,或者黎明前後,出現天空的西方或者東方,這是因為金星是圍著太陽轉的行星,當它運動到距離太陽較近的位置,它的光芒已經被太陽的光所淹沒,我們肉眼是沒有辦法能看到的,只有是等到它來到太陽的東西兩側,也正好是日出日落的時候,我們才能看到它的身影。所以在中國古代,人們會把金星稱為兩顆不同的行星,當它出現在西方的時候,就是昏星;出現在東方時,就叫它晨星。
金星是夜空中亮度僅次於月亮的天體,因為金星的公轉週期是與地球很接近的,再加上它有一個一個反射率相當高的濃密大氣層,因此它太陽的照射下看,反射出奪目的光芒。更有意思的是,如果用天文望遠鏡觀察金星,會發現它像月亮一樣,會有不同的相位,有時候是圓的,有時候又像是彎彎的月牙。
因為這個星星實在是亮過頭了,也不會像其他恆星一樣閃爍,所以很多人在發現它的時候,並不覺得這是一顆星星,很有可能是來自地球外的文明UFO啥的,甚至還有人會把它錯認為北極星。
除金星之外,太陽系另外幾顆行星在夜空中也能發出耀眼的光芒,只不過這個時候不穩定,因為它們的亮度會隨著與地球的距離遠近發生變化。
平時我們肉眼看起來微小黯淡的星星,在遙遠的太空中,它極有可能是比太陽還要大的恆星,所以有時候親眼所見的並不一定是真實的。想要探索更多的宇宙奧秘,盡在腦洞TNT,我們下期再見!