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决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星(恒星的亮度由什么决定)

危楼高百尺,手可摘星辰。——李白《夜宿山寺》

每当夜幕降临,成千上万颗星星在漆黑的夜空下闪闪发光,在远离城市或任何其他光源的地方,我们不仅能看到漫天繁星,还能看到横跨整个天空的银河系暗带,以及周围一些模糊的星云。如:大小麦哲伦星云。

还记得小时候躺在麦秆堆里看星星的日子吗?其实我们那时在村里有着极佳的观天条件,没有光污染、没有大气污染,我们能看到肉眼能看到的一切天空特征。其中最让我们印象深刻的是,天空中的星星颜色各异,亮度不同,有些星星在天空中异常突出,成为天空中最亮的那一颗!今天我们就了解下天空中最亮的10颗星,以及它们为何如此明亮。

每一颗恒星都有自己的故事。

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

北斗七星

对于我们北半球的人来说,像北斗七星或仙后座中著名的“W”可能是我们小时候最先识别的星星图案,而对于南半球的人来说,南十字星可能是最著名和最常见的。然而,这些恒星都不在十大最亮的恒星之列!

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

南天十字

每颗恒星都有自己的生命周期,从诞生的那一刻起恒星的命运就已经注定。在每一颗恒星形成的过程中,氢是宇宙中最常见的元素,恒星的命运完全取决于所含氢的质量。一颗仅占太阳质量8%的恒星仍能在其核心点燃核聚变,将氢聚变为氦,能量最终转移到表面并释放到宇宙中。这些低质量的恒星由于它们的温度很低,所以呈现出暗淡的红色,并且能够缓慢地燃烧燃料,寿命最长可达万亿年,可以说与天同齐。

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

但是质量越大,恒星的核心温度就越高,核聚变发生的区域也就越大。当一颗恒星达到太阳质量的时候,就是一颗G级恒星,其生命周期不过是百亿年。如果质量是太阳的两倍,就是一颗A级恒星,有着明亮的蓝色,寿命不到20亿年。如果是质量最大的恒星(O级和b级恒星)核心耗尽氢燃料仅仅只有几百万年的时间。毫无疑问,更重、更热的恒星本质上也更明亮。一个典型的A级恒星的亮度可能是太阳的20倍,而最大的恒星可能是太阳的数万倍!

最终对于每一颗恒星来说,不管它是如何开始发光发热的,其核心都会在有限的时间内耗尽氢燃料。

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

当恒星氢燃料耗尽,就开始燃烧较重的元素,膨胀成一颗红巨星,虽然比最初的恒星更冷但光度更明亮。考虑以上的一切,那么天空中最亮的10颗星星是什么?让我们数一下。

关于恒星演化比较详细的介绍,大家可以在头条APP的搜索栏或点本文左上方的搜索图标,输入:恒星的演化过程!具体的了解下,这里就不再过多的赘述了。

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

10. 水委一(Achernar)波江座α星

一颗明亮的蓝色恒星,质量是太阳的7倍,亮度是太阳的3000倍,是人类已知的自转速度最快的恒星之一。由于其惊人的自转速度,赤道半径比极半径大了56%,而水委一两极表面的温度(因为离恒星的核心非常近)大约是10000开尔文。这颗恒星距离地球139光年,离我们非常遥远。因此在我们看来表观亮度不是很亮。

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9. 参宿四(Betelgeuse)猎户座 α 星

参宿四是一颗位于猎户座的红超巨星,是一颗明亮、炽热的O级恒星,其氢燃料已经耗尽。尽管参宿四的最低温度约为3500开尔文。尽管参宿四距离我们约600光年,但它的亮度是太阳的10万倍以上,这意味着参宿四可以跻身十大最亮的恒星之列。在接下来的几百万年里,在某个时刻,参宿四很可能会变成超新星,成为天空中最亮的恒星而且很可能在白天可以看到。

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8. 南河三(Procyon)小犬座α星

这颗恒星和我们目前看到的其他恒星非常不同。南河三是一颗不起眼的F级恒星,仅比太阳大40%,其核心已经耗尽氢元素,因此南河三是一颗正在进化的亚巨星。只有太阳亮度的7倍,但它离我们只有11.5光年远,因此可以超过我们夜空中以下七颗星星以外的所有星星。

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7. 参宿七(Rigel)猎户座β星

参宿四在猎户座中并不是最亮的恒星;区别来自更遥远的参宿七。参宿七距离地球约860光年,但温度“只有”12000度,参宿七不是一颗主序星,而是一颗罕见的蓝色超巨星!其亮度大约是太阳的12万倍,参宿七之所以明亮并不是因为离我们很近,而是因为它本身就很亮。

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6. 五车二(Capella)御夫座α

这颗星星很奇怪,因为它实际上是两颗红巨星,它们的温度和我们的太阳一样,但是每颗的亮度都是太阳的78倍。距离我们只有42光年,正是这种本质上明亮、相对较近的结合,以及有两颗恒星,才使得五车二进入了我们夜空中第6亮恒星。

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5. 织女星( Vega)天琴座 α

织女星是夏季大三角中最亮的一颗星,也是电影《接触》中外星人的家园。距离我们只有25光年的织女星是一颗主序(烧氢)恒星,是我们所知的最亮的A级恒星之一,也是一颗年龄只有4到5亿年的年轻恒星。但是,它的亮度是太阳的40倍,因此它是天空中第五亮的星星!在北半球的所有恒星中,织女星仅次于…

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

4. 大角星(Arcturus)牧夫座α星

大角星是一颗橙色的巨星,从进化的角度来看,它位于南河车和五车二之间,是北半球最亮的恒星,沿着北斗七星斗柄的“弧线”顺势延伸出去很容易找到大角星。它的光度是太阳的170倍,随着不断进化,大角星的光度会越来越高!离我们只有37光年远,而且在南方的天空中也只有三颗比它亮的星星。

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

半人马座阿尔法星(L),半人马座贝塔星(第11亮)和南十字星。

3.南门二(Alpha Centauri半人马座α星

半人马座α星实际上是一个三合星系统,半人马座阿尔法星的主要成分与我们的太阳非常相似,本质亮度上是前10名中最暗的恒星。但是半人马座阿尔法星系是由宇宙中离我们最近的恒星组成的,离我们只有4.4光年远,所以它所处的位置是它看起来如此明亮的原因。这和榜单上排名第二的星星完全是两码事。

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

2. 老人星(Canopus)船底座α星

老人星是一颗青白色的F型超级巨星,亮度是太阳的1.5万倍,是夜空中第二亮的恒星。它的质量是太阳的10倍,体积是太阳的71倍,但是距离我们310光年远!相反,夜空中最亮的星星是……

决定恒星表观亮度的因素,以及夜空中最亮的10颗恒星

1. 天狼星A(Sirius A)大犬座主星

天狼星A的亮度是老人星的两倍。在冬天,北方的天文观测者经常能看到在猎户座后面升起的蓝色天狼星。距离我们只有8.6光年远,是一颗A级恒星,质量是太阳的两倍,亮度是太阳的25倍!

总结

从以上最亮的恒星我们可以看出,并不是最亮或最近的恒星占据了天空中最亮恒星的榜单,而是足够亮和足够近这两个因素组合在一起才能在我们的夜空中更为突出。两倍距离的恒星,亮度会降低四分之一,因此天狼星比老人星更亮,比半人马座阿尔法星更亮等等。但是从这个列表中你永远也猜不到的是,宇宙中每四颗恒星中就有三颗是根本不在这个列表中的主序M级红矮星。

以上就是天空中最亮的恒星之一,以为为什么它们能在我们的天空中如此突出!