绝对星等

在天文学上，绝对星等（Absolute magnitude, M）是指把天体放在指定的距离时（10秒差距）天体所呈现出的视星等（Apparent magnitude, m）。此方法可把天体的光度在不受距离的影响下，作出客观的比较。

恒星与星系的绝对星等M[编辑]

在测量恒星与星系的绝对星等，标准距离设为10秒差距，约32.6164光年或300兆公里，此时该天体的视差值为0.1"。

在定义其绝对星等时，必须指定要测量哪一类型的电磁辐射。如果按其释出的能量计算，其结果会称为辐射热强度。星等值越低，代表天体越亮。绝对星等和视星等，可以通过视差（距离）换算。

由于距离较远的原因，许多恒星的绝对星等要比其视星等低（亮）很多；而有些恒星由于距离我们较近的原因，其绝对星等会变大（暗）很多。以下是一些恒星绝对星等与视星等的参照表：

星名	参宿四	参宿七	天津四	天狼星	太阳
绝对星等	-5.3	-6.7	-7.2	1.4	4.83
视星等	0.45	0.18	1.25	-1.46	−26.8

恒星的绝对星等的范围通常在-10到+17之间。星系的绝对星等通常更低（亮），如椭圆星系 M87的绝对星等为-22。

换算[编辑]

如果已知天体的视星等m和距离d，那么可以根据下式得出天体的绝对星等M：

M=m+5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,

或

M=m+5(1+\log _{10}{\pi })\!\,

其中， $d_{0}\!\,$ 为10秒差，即32.616光年， $\pi \!\,$ 是天体的视差，单位是弧秒。

如果已知天体的绝对星等M，和距离d，那么可以根据下式得出天体的视星等m：

m=M-5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,

或

m=M-5(1+\log _{10}{\pi })\!\,

例子[编辑]

参宿七的视星等+0.18，距离773光年，则其绝对星等为：

M_参宿七 = 0.18 + 5*log₁₀(32.616/773) = -6.7

织女星的视差为0.133"，视星等+0.03，则其绝对星等为：

M_织女星 = 0.03 + 5*(1 + log₁₀(0.133)) = +0.65

南门二的视差0.750"，绝对星等+4.37，则其视星等为：

m_南门二 = 4.37 - 5*(1 + log₁₀(0.750)) = -0.01

全波段星等[编辑]

全波段星等 $M bol$ 考虑到了所有波长的电磁辐射，包括那些因为仪器的通带（英语：Passband）、地球的大气吸收和星际尘埃消光而未被观测的波段。它是根据恒星的光度来定义的，在恒星观测数据不足的情况下，它必须以假设的有效温度来计算。

很传统的说，全波段星等与光度的差异由下式决定：

M_{\mathrm {bol,\star } }-M_{\mathrm {bol,\odot } }=-2.5\log _{10}\left({\frac {L_{\star }}{L_{\odot }}}\right)

该式逆变换得到：

{\frac {L_{\star }}{L_{\odot }}}=10^{0.4\left(M_{\mathrm {bol,\odot } }-M_{\mathrm {bol,\star } }\right)}

此处

L ⊙

是太阳的光度（全波段光度）

L ★

是恒星的光度（全波段光度）

M bol,⊙

是太阳的全波段星等

M bol,★

是恒星的全波段星等。

在2015年8月，国际天文学联合会通过决议案B2^[1]，定义绝对和视全波段星等的零点，分别以SI单位制的能量（瓦特）和辐照度（W/m²）相对应。虽然天文学家使用全波段星等已经数十年，但在各种天文关系中的绝对星等-光度标定上存在着系统差异，而且没有国际化的标准；这造成了在热改正的标定上存在的系统性差异^[2]。结合来自太阳不正确假设的绝对全波段星等，可能导致在估计恒星光度（以及其他依靠恒星光度计算的恒星性质，如半径、年龄等等）时的系统误差。

决议案B2定义绝对全波段星等的标定，此处 $M bol = 0$ 相当于光度 $L 0 =$ 7028301280000000000♠3.0128×10²⁸ W，以零点光度 $L 0$ 设定太阳（与名义上的光度 7026382800000000000♠3.828×10²⁶ W）相当于绝对全波段星等 $M bol,⊙ =$ 4.74。一个辐射源（例如恒星）位在标准距离10秒差距处，依据明确的视全波段星等尺度零点， $m bol = 0$ 对应于辐照度 $f 0 =$ 6992251802100199999♠2.518021002×10⁻⁸ W/m²。使用国际天文学联合会2015年的标定，在1天文单位距离测量，名义上的总太阳辐照度（英语：Solar irradiance）（太阳常数，7003136100000000000♠1361 W/m²）相当于太阳的视全波段星等 $m bol,⊙ =$ −26.832^[2]。