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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 v. V. h' I0 B' t0 T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?
( W# b9 u) w1 n% u( y2 ?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。
3 M/ E. m1 g) g8 g0 J0 ?: b2 R- q% Y
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:5 ~3 b- b( i8 W- u
M=m+5-5lgd
; \  _# I* R" V( Y3 T3 ]6 \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):
: {1 K! T3 H7 _: h) r7 s7 o& e6 F( [8 H/ j" J2 M
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。
$ s7 {. H# C3 l! g" O+ m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。
" h" Y& K) E2 n& ]- g# `9 D+ h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:9 S2 f# q, @$ Q

/ C. ~* @8 A& d上式为斯特藩-玻尔兹曼定律,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数。
/ s- j/ K- \) [% S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。
$ M1 W8 G5 P' D. b! B7 p' @/ ~5 t3 Y, H7 ?9 ?$ r& k
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。
; J3 \; j* r; t; O1 N' 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。
! L* O, |- ]$ }8 f& y6 q
1 m; |- ~% X/ I1 J9 H: I# S* e4 H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。
2 Z" ^6 R& S  _1 {" R6 X5 Q: y
: T4 B3 s- F7 K" K' x$ C+ ]来源:https://www.toutiao.com/a6711599667605406219/2 @: N7 H3 D9 A$ {
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