绝对星等

在天文学上，绝对星等（Absolute magnitude, M）是指把天体放在指定的距离时（10秒差距）天体所呈现出的视星等（Apparent magnitude, m）。此方法可把天体的光度在不受距离的影响下，作出客观的比较。

恒星与星系的绝对星等M

在测量恒星与星系的绝对星等，标准距离设为10秒差距，约32.6164光年或300兆公里，此时该天体的视差值为0.1"。

在定义其绝对星等时，必须指定要测量哪一类型的电磁辐射。如果按其释出的能量计算，其结果会称为辐射热强度。星等值越低，代表天体越亮。绝对星等和视星等，可以通过视差（距离）换算。

由于距离较远的原因，许多恒星的绝对星等要比其视星等低（亮）很多；而有些恒星由于距离我们较近的原因，其绝对星等会变大（暗）很多。以下是一些恒星绝对星等与视星等的参照表：

星名	参宿四	参宿七	天津四	天狼星	太阳
绝对星等	-5.3	-6.7	-7.2	1.4	4.83
视星等	0.45	0.18	1.25	-1.46	−26.8

恒星的绝对星等的范围通常在-10到+17之间。星系的绝对星等通常更低（亮），如椭圆星系M87的绝对星等为-22。

换算

如果已知天体的视星等m和距离d，那么可以根据下式得出天体的绝对星等M：

${\displaystyle M=m+5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,}$

或

${\displaystyle M=m+5(1+\log _{10}{\pi })\!\,}$

其中，${\displaystyle d_{0}\!\,}$为10秒差，即32.616光年，${\displaystyle \pi \!\,}$是天体的视差，单位是弧秒。

如果已知天体的绝对星等M，和距离d，那么可以根据下式得出天体的视星等m：

${\displaystyle m=M-5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,}$

或

${\displaystyle m=M-5(1+\log _{10}{\pi })\!\,}$

例子

参宿七的视星等+0.18，距离773光年，则其绝对星等为：

M_参宿七 = 0.18 + 5*log₁₀(32.616/773) = -6.7

织女星的视差为0.133"，视星等+0.03，则其绝对星等为：

M_织女星 = 0.03 + 5*(1 + log₁₀(0.133)) = +0.65

南门二的视差0.750"，绝对星等+4.37，则其视星等为：

m_南门二 = 4.37 - 5*(1 + log₁₀(0.750)) = -0.01

全波段星等

全波段星等M_bol考虑到了所有波长的电磁辐射，包括那些因为仪器的通带（英语：Passband）、地球的大气吸收和星际尘埃消光而未被观测的波段。它是根据恒星的光度来定义的，在恒星观测数据不足的情况下，它必须以假设的有效温度来计算。

很传统的说，全波段星等与光度的差异由下式决定：

${\displaystyle M_{\mathrm {bol,\star } }-M_{\mathrm {bol,\odot } }=-2.5\log _{10}\left({\frac {L_{\star }}{L_{\odot }}}\right)}$

该式逆变换得到：

${\displaystyle {\frac {L_{\star }}{L_{\odot }}}=10^{0.4\left(M_{\mathrm {bol,\odot } }-M_{\mathrm {bol,\star } }\right)}}$

此处

L_⊙是太阳的光度（全波段光度）

L_★是恒星的光度（全波段光度）

M_bol,⊙是太阳的全波段星等

M_bol,★是恒星的全波段星等。

在2015年8月，国际天文学联合会通过决议案B2^[1]，定义绝对和视全波段星等的零点，分别以SI单位制的能量（瓦特）和辐照度（W/m²）相对应。虽然天文学家使用全波段星等已经数十年，但在各种天文关系中的绝对星等-光度标定上存在着系统差异，而且没有国际化的标准；这造成了在热改正的标定上存在的系统性差异^[2]。结合来自太阳不正确假设的绝对全波段星等，可能导致在估计恒星光度（以及其他依靠恒星光度计算的恒星性质，如半径、年龄等等）时的系统误差。

决议案B2定义绝对全波段星等的标定，此处M_bol = 0 相当于光度L₀ = 7028301280000000000♠3.0128×10²⁸ W，以零点光度L₀设定太阳（与名义上的光度 7026382800000000000♠3.828×10²⁶ W）相当于绝对全波段星等M_bol,⊙ = 4.74。一个辐射源（例如恒星）位在标准距离10秒差距处，依据明确的视全波段星等尺度零点，m_bol = 0对应于辐照度 f₀ = 6992251802100199999♠2.518021002×10⁻⁸ W/m²。使用国际天文学联合会2015年的标定，在1天文单位距离测量，名义上的总太阳辐照度（英语：Solar irradiance）（太阳常数，7003136100000000000♠1361 W/m²）相当于太阳的视全波段星等m_bol,⊙ = −26.832^[2]。

太阳系天体的绝对星等H

对于行星、彗星、小行星等非恒星天体来说，它们的绝对星等定义是完全不同的。恒星的绝对星等定义对其不适用。此时，绝对星等被定义成天体在距离太阳和地球的距离都为一个天文单位（au），且相位角为0°时，呈现的视星等。这实际上是不可能的，只是为了计算方便。

计算

绝对星等H:

${\displaystyle H=m_{Sun}-5\log _{10}{\frac {{\sqrt {a}}r}{d_{0}}}\!\,}$

其中${\displaystyle m_{Sun}\!\,}$是太阳的视星等（-26.73），${\displaystyle a\!\,}$是天体表面的几何反照率（0和1之间），${\displaystyle r\!\,}$是天体半径，${\displaystyle d_{0}\!\,}$是一个天文单位。

例子

月亮：

${\displaystyle a_{Moon}\!\,}$ = 0.12, ${\displaystyle r_{Moon}\!\,}$ = 3476/2 km = 1738 km

${\displaystyle H_{Moon}=m_{Sun}-5\log _{10}{\frac {{\sqrt {a_{Moon}}}r_{Moon}}{d_{0}}}=+0.25\!\,}$

注释

1. IAU XXIX General Assembly Draft Resolutions Announced. [2015-07-08]. （原始内容存档于2021-04-18）.
2. IAU Inter-Division A-G Working Group on Nominal Units for Stellar & Planetary Astronomy. IAU 2015 Resolution B2 on Recommended Zero Points for the Absolute and Apparent Bolometric Magnitude Scales (PDF). Resolutions adopted at the General Assemblies (International Astronomical Union). 13 August 2015 [2018-11-02]. Bibcode:2015arXiv151006262M. arXiv:1510.06262 . （原始内容 (PDF)存档于2016-01-28）.

参见

• 星等
• 视星等
• UBV星等系统
• 恒星光度列表
• 最近亮星列表（英语：List of nearest bright stars）
• 邻近恒星列表
• 勒克斯
• 面亮度
• 距离模数

外部链接

• Reference zero-magnitude fluxes （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• International Astronomical Union （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• The Magnitude system （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• About stellar magnitudes （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Obtain the magnitude of any star （页面存档备份，存于互联网档案馆） - SIMBAD
• Converting magnitude of minor planets to diameter Archive.is的存档，存档日期2010-10-27
• Another table for converting asteroid magnitude to estimated diameter （页面存档备份，存于互联网档案馆）