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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

9 Y6 V3 H4 J7 ^3 k+ c% i  x3 W: c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?
  ^9 X0 B9 q( V$ F# i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。; R7 E' o4 }% R9 t

& M) X: z: y* p3 O' j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:& h1 i' o! I' h2 W7 j
M=m+5-5lgd7 V/ l: p9 p! _" T) G
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 w# o% u4 h; G2 P" H9 V- P& M
' B4 f% `1 x% A8 t+ a9 A7 ^5 _
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。- |6 l+ u6 t8 m: g( F
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。
! Z/ h- L$ Q$ j9 B& S( \$ ?. g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:
2 ^9 D2 R7 z2 V: x& N0 x7 O3 M5 T8 f
2 F" y" `+ Q' K2 R# j$ o9 }上式为斯特藩-玻尔兹曼定律,σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数。
& q; i+ V' n3 E7 T" z! k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。- \% D& z0 e1 g

8 A. y% l2 `6 P( g- H+ y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。
! t5 ]& `8 p) X( g( O, Q; M! v! B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。
4 B1 i6 M. Y3 S1 w( J, H! s
) _3 ?3 d9 w; a7 ]" A8 Y% d6 u: P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。
, x6 d  J: u2 X! F: i: R: r( M" y% r9 e
来源:https://www.toutiao.com/a6711599667605406219/
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