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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

) G8 O" e) t+ W6 I' @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?0 `! }/ B! k7 ]2 C! Y8 {: n, x7 t6 B
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。
0 z# o, F+ `' |9 [9 h4 w. w5 H# _' w* m2 u" U) o+ S9 P% }: B# @
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:
9 N8 n  l6 j( ~0 L/ H: TM=m+5-5lgd
4 `! v* i5 Z9 y$ _7 Z/ a' ~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):3 u* a$ E7 \$ }' F/ w- m# U

) y: T5 J' A0 Z1 ]. L% o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。
4 x2 C' Y  ^- v% L' ^) q* j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。
; B% z2 A& y! S/ J$ S+ C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:
' Y; `3 j, D! w  v
# u0 W2 z% r/ u2 }! S上式为斯特藩-玻尔兹曼定律,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数。% C) `8 y9 ]1 Q$ F) V7 h5 D' h6 L
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。
7 A2 y  m* F& Y( {8 _5 J2 R+ x2 U  k6 M
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 T7 U7 r9 A" j1 R% R! G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。) S+ P" M6 U% G
5 i0 ~6 z. L% _* o. q; M
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。  {  s& x+ L9 R
9 b9 ?- E7 E7 J, y/ _
来源:https://www.toutiao.com/a6711599667605406219/
( a0 f  H! Q: E+ R( v  P. k2 F% }; ^8 H( W免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!

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