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老人星有多大?天文学家如何测量出来?

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发表于 2019-7-14 08:37:20 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国

1 r; F& a, p1 E$ |0 E在夜空中,老人星是一颗著名的亮星,它是肉眼可见第二亮的恒星(第一是天狼星)。那么,这颗恒星在现实中有多大呢?距离地球又有多远呢?  H" G2 s* {4 g$ P
根据欧洲航天局(ESA)依巴谷卫星(Hipparcos)的测量,老人星的距离大约为310光年。至于老人星的半径有多大,天文学家主要通过两种方法来测定。( `1 W% C4 X& ]2 R2 f- \% ?

* J2 D. J4 w- }* m' Z+ H第一种是间接的方法。首先,根据视星等(m)、绝对星等(M)和距离(d)的关系公式:; H! v- O3 c! {# D- N3 T7 |
M=m+5-5lgd
9 S" s, A6 b; a1 ~% p" o6 M由此可以算出老人的绝对星等。再根据下式,对比太阳的光度(Ls)和绝对星等(Ms),就能算出老人星的实际亮度(L):2 l$ l, N1 B  ~

( n* y" C  {+ g: a% F  S9 B& F根据计算,老人星的光度为太阳的1.5万倍,这是一颗相当明亮的恒星。* Y/ P- A+ g% n" V4 O# E
另一方面,观测表明,老人星的光谱类型为A9 II型,这是一颗衰老的亮巨星。分析表明,老人星的表面温度约为7000开氏度。
9 p+ G$ k7 C# ^# u+ D7 i恒星可以视作一种黑体,其光度或者辐射功率与半径(r)和表面温度(T)有直接关系:( o2 j! z: ?# M  H! t

+ ^7 }8 s9 L+ n& O8 }上式为斯特藩-玻尔兹曼定律,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数。
/ i. P/ H2 u* n4 M7 l, G: b根据上述各项参数可以计算出,老人星的半径约为5600万公里,相当于太阳的80倍。( h+ c: P9 x  X0 \& B. e- q

: R. y  U9 w! g, \4 R另一种方法是通过红外干涉测量法,可以直接得到老人星的视直径约为6.93角秒。再结合老人星的距离,根据三角函数关系,可以算出老人星的实际半径约为太阳的71倍。9 Y1 l1 O; ^% b; d; s, Q
老人星目前已经消耗完核心中的氢,正在进行氦核聚变,它的体积已经剧烈膨胀过。要知道,老人星的质量其实只有太阳的8倍。根据老人星的质量来看,它的最终结局很有可能是爆发成超新星,中心坍缩成中子星。  F0 P: `$ q: `- ?5 ?/ Q
2 j" p& ?/ X% l) _
老人星位于南天的一个星座——船底座,我国古代称之为寿星。由于老人星出现在南方很低的天空中,所以北半球的人不容易看到这颗恒星。处在北纬38度以北的地方,老人星无法看到,它始终位于地平线以下。% }6 h4 U  _; f0 E2 L. J: g

$ o7 t7 O# d+ `2 ]8 ~" x  s  H来源:https://www.toutiao.com/a6711599667605406219/: }0 ]) P& E; l4 Y; R% ^8 d
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