在日常生活中,一块熔化了的金属或合金,其温度是非常高的。但这比起恒星的表面温度来还差得很,要与恒星内部的温度相比,则更是微不足道了。
恒星表面温度可以从1600℃到100000℃。而恒星的内部温度则在摄氏1000 万度以上。恒星的温度可以分为好几种类型:
O 型:30000~50000℃以上;
B 型:20000℃左右;
A 型:10000℃;
F 型:8000℃;
G 型:6000℃;
K 型:4000℃;
M 型:2000℃左右;
跟太阳温度的测量一样,人们通过恒星的颜色来测量它的表面温度。精确的测量方法可以采用光谱分析的方法。原来各类型恒星都发射自己独特的光谱,并且在光谱带的不同位置,各种光谱线发射的能量也是不同的,其中某一波长的能量将达到最大值。恒星的温度愈高,最大值的波长就愈短;反之温度愈低,波长就愈长。它们这问存在着简单的比例关系。因此只要从光谱分析中找出这个具有最大发射能量的波长来,那么恒星的表面温度就可容易地计算出来。恒星的温度不同,它们的光的颜色也就不同。下表就是它们之间的关系:
星色/表在温度
蓝/40000℃~℃25000℃
蓝白/25000~12000℃
白/115000℃~7700℃
黄白/7600℃~6000℃
黄/6000℃~5000℃
橙/4900℃~3700℃
红/3600℃~2500℃
恒星的亮度和它的温度有着密切的关系。用肉眼我们就能区分出恒星间的不同亮度,古代人类按照这种光亮程度的不同,将星光分为6 个等级。1等星最亮,而6 等星最暗。每等星间亮度相差2.25 倍,1 等星和6 等星间在实际亮度上相差100 倍。
你见过探照灯吗?它有人那么高,它那强烈的圆柱形的光束可以照射到数公里之外,把在夜空中飞行的飞机照得一清二楚,真是亮得耀眼。你也一定见过夜晚在树丛中飞舞的萤火虫,在它的尾部有一个小小的光点,弱到只能照亮它自己,可说是暗淡得很。探照灯和萤火虫,一个亮,一个暗,两者所发出的光度相差真是太大了。然而在恒星世界里,不同恒星光度差别之大,比起它们来,实在有过之而无不及。你们相信吗?请往下看,你们就会自己得出结论来。
望远镜发明以后,通过望远镜,人们看到了许多肉眼所见不到的微暗星
晶,而且其亮度间的差别可区分得更加细致。于是人们发明仪器来测量星星
的亮度,并将亮度的等级划分扩大到小数和负数的范围。按照这种等级划分,
满月时月亮的亮度为—12.6 等星,晴天的太阳为—26.8 等星。除了太阳外,
天空中最亮的星光是天狼星,它是—1.6 等星。太阳和天狼星比较,虽然它
们之间只相差25.2 个等能,但实际上它们之间的亮并相差120 亿倍。天文家
用现代望远镜能看到的最暗的星是20 等星,若用拍照的方法则可看到23 等
星。
上述的亮和星等是不计星体远近的,这是我们在地球上了望恒星时所表
现的亮度,所以叫视星等。但实际上,有些看来极亮的星未必是发光很强的,
只是由于它离我很近的缘故。同样有些看来很暗的星却可能是发光很强的
星,只是由于它们距离我们很远造成的。这样的道理,我们在日常生活中也
常见到的。例如晚上,当我们在一个城市的大街上漫步时,可以看到由近及
远的一盏盏街灯。看起来,近灯比远灯亮。能否说近灯真的比远灯亮呢?当
然不能。实际上它们的亮度是一样的,之所以看起来亮度不同,仅仅是因为
距离不同而已。因此天文学家为了比较星体本身发出的光度,便假定把全部
星星都放在一个同等的距离(3.26 光年)上,从而定出它们本身光度和绝对星等。按绝对星等来计算,太阳只是一颗肉眼刚可见到的微弱星星,它属于
4.8 绝对星等。而天狼星却属于1.3 绝对星等,所以它的本身光度比太阳大25 倍。
天空中有一些恒星的本身光度可以比太阳大数十万倍。当把太阳和参宿
七放在上述同一距离上,太阳看起来相当于一个5 等星,原来貌不出众的参
宿七却要比太阳亮5 万多倍。这不算什么,天空里还有比太阳光度大50~100
万倍的星,如剑鱼座中的S 星及天蝎座中的Gl 星。但另一方面,天空中最暗
恒星的本身光度却只有太阳的550 万分之一(绝对星等为19.2),如果把它
放在太阳的位置上,那么它也不会比满月亮多少。可见天空中,本身光度最
高和最暗的星差别是多么悬殊啊!说它们是探照灯和萤火虫还真挺贴切的。