老人星有多大?天文学家如何测量出来?

【老人星有多大?天文学家如何测量出来?】

老人星有多大?天文学家如何测量出来?


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老人星有多大?天文学家如何测量出来?


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老人星有多大?天文学家如何测量出来?


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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?
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 。

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:
M=m+5-5lgd
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):

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 。
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 。
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:

上式为斯特藩-玻尔兹曼定律 , σ表示斯特藩-玻尔兹曼常数 。
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 。

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 。
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 。

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 。

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