夜空中的星星也分 “等级”？聊聊星等那些事儿

小时候躺在院子里看星星，总觉得有的星星亮得像小灯笼，有的却暗得几乎要融进黑夜里。那时候不知道，原来天文学家早就给这些星星分了 “亮度等级”，这个等级就叫星等。可能有人会好奇，星星的亮度难道不是凭感觉判断的吗？其实没那么简单，星等背后藏着一套挺有意思的测量逻辑，而且这套逻辑还挺有历史的，咱们今天就慢慢唠唠。

最早给星星分等级的是两千多年前的古希腊天文学家喜帕恰斯。他当时把肉眼能看到的星星分成了 6 个等级，最亮的那些叫 1 等星，稍微暗一点的是 2 等星，依此类推，最暗的、勉强能看清的就是 6 等星。现在看来，这个划分方法挺朴素的，但不得不说，喜帕恰斯的眼睛是真厉害 —— 他划分的 1 等星和 6 等星，亮度差距大概是 100 倍，而后来天文学家通过精确计算发现，这个比例刚好符合人眼对亮度的感知规律，也就是人眼看到的亮度变化，和星星实际发光强度的对数成正比。这一下就让古老的划分方法有了科学依据，不得不佩服古人的观察力。

不过随着观测技术的发展，天文学家发现喜帕恰斯的 6 等分级不够用了。比如有些特别亮的天体，像金星、木星，还有太阳，它们的亮度远远超过 1 等星；而有些用望远镜才能看到的星星，亮度又比 6 等星暗很多。于是就有了更精细的星等系统，不仅有正数值，还有负数值 —— 数值越小，星星越亮；数值越大，星星越暗。举个例子，太阳的星等大概是 – 26.7 等，满月差不多是 – 12.6 等，咱们熟悉的天狼星是 – 1.46 等，这些都是特别亮的天体；而那些需要用大型望远镜才能捕捉到的遥远星系，星等可能达到 20 等以上，甚至 30 等，它们的亮度和太阳比起来，简直就是萤火虫和灯塔的区别。

可能有人会问，星等是怎么测出来的？总不能像咱们小时候那样，睁着眼睛看一眼就定等级吧。其实现在测量星等主要靠仪器，比如天文望远镜配上光度计，就能精确测量星星发出的光通量，然后再根据公式换算成星等。不过这里要注意一个事儿，星等还分 “视星等” 和 “绝对星等”，这俩概念很容易搞混。视星等就是咱们在地球上看到的星星亮度，这个亮度不仅和星星本身的发光能力有关，还和星星到地球的距离有关。比如有些星星本身发光能力超强，但因为离地球太远，看起来反而很暗，视星等就比较大；而有些星星本身发光能力一般，但离地球近，视星等就小，看起来很亮。

绝对星等就是为了公平比较星星本身的发光能力而设定的。它的定义是：把所有星星都放到距离地球 32.6 光年（这个距离叫秒差距）的地方，然后测量它们的视星等，这个视星等就是绝对星等。这样一来，不管星星实际离地球多远，只要看绝对星等，就能知道它们真实的发光能力了。比如太阳的绝对星等是 4.83 等，而天狼星的绝对星等是 1.43 等，这说明如果把太阳和天狼星放在同样远的地方，天狼星会比太阳亮很多；而有些超巨星，绝对星等能达到 – 10 等以上，它们的发光能力能顶得上几十万甚至上百万个太阳，要是把这样的星星放到太阳的位置，地球早就被烤成焦炭了。

除了视星等和绝对星等，还有一些特殊的星等，比如照相星等、光电星等、热星等，这些都是根据不同的观测方式或者测量的电磁波波段来划分的。照相星等是通过照相底片来测量的，早期天文学家常用这种方法；光电星等是用光电光度计测量的，精度比照相星等更高；热星等则是测量星星在所有电磁波波段发出的总辐射能量，能更全面地反映星星的能量输出。不过这些专业的星等类型，咱们平时看星星的时候不用特意去记，只要知道视星等和绝对星等的区别，就能大概搞懂星星亮度的门道了。

平时咱们在城市里看星星，会发现能看到的星星很少，而且大多是比较亮的 1 等星、2 等星，3 等星以下的基本看不到，这其实和光污染有关。光污染会让夜空变亮，掩盖掉那些暗弱的星星，所以如果想看到更多等级的星星，最好去郊区或者农村，那里没有太多灯光干扰，晚上抬头就能看到密密麻麻的星星，从亮到暗的不同星等的星星都能分辨出来，那种场景比在城市里看星星壮观多了。有时候运气好，还能看到流星划过夜空，流星的视星等通常都比较小，有些亮流星甚至能达到 – 5 等以上，比金星还亮，瞬间就能照亮夜空，那种惊艳的感觉，看过一次就忘不了。

现在咱们知道了星等的来龙去脉，再看星星的时候，就不会只觉得它们是天上的小亮点了。每一颗星星的星等背后，都藏着它的距离、发光能力，甚至是它的演化阶段。比如那些绝对星等特别小的超巨星，通常都是恒星演化到晚期的阶段，它们的寿命相对较短，可能几千万年后就会以超新星爆发的形式结束生命；而那些绝对星等比较大的矮星，比如太阳这样的黄矮星，寿命能达到 100 亿年左右，现在的太阳才刚过中年，还能稳定发光几十亿年。

不过有个问题一直挺有意思的：咱们现在看到的星星亮度，其实是它们过去发出的光。因为星星离地球太远，光从星星出发，要经过好几年甚至好几万年才能到达地球。所以咱们看到的某颗 1 等星，它现在的样子可能和咱们看到的完全不一样，甚至可能已经不存在了。想到这里，是不是觉得看星星的时候，多了一种穿越时空的感觉？

关于星等的 5 个常见问答

1. 问：肉眼能看到最暗的星星是几等星？

答：在没有光污染的理想环境下，普通人肉眼能看到的最暗星星大概是 6 等星。如果视力特别好，或者环境格外黑暗，可能能看到 7 等星，但这种情况比较少见。

2. 问：为什么有些行星的星等会变化？比如金星有时候亮有时候暗。

答：行星本身不发光，靠反射太阳光发亮，它们的星等变化主要和两个因素有关：一是行星到地球的距离，距离越近看起来越亮；二是行星的相位，就像月亮有阴晴圆缺一样，行星也会因为太阳照射角度不同，显示出不同的 “圆缺”，比如金星的 “满月” 状态和 “新月” 状态，亮度能差好几等。

3. 问：绝对星等负数值越大，星星就越亮吗？

答：对的。绝对星等和视星等的规律一样，数值越小亮度越高，负数值越大（比如 – 10 等比 – 5 等），星星的真实发光能力就越强。目前已知绝对星等最亮的天体是一些超新星爆发时，绝对星等能达到 – 20 等以上，相当于几十亿个太阳的亮度。

4. 问：白天能看到星星吗？它们的星等会不会因为白天而变化？

答：白天其实也能看到星星，只是因为太阳的视星等特别低（-26.7 等），太阳光散射到大气层里，把天空照亮了，掩盖了星星的光。星星本身的星等不会因为白天或黑夜而变化，只是白天咱们看不到而已。如果用特殊的仪器，比如日食的时候，或者用望远镜配上滤光片，白天也能观测到亮星。

5. 问：星等的数值是连续的吗？比如有没有 1.5 等星或者 2.3 等星？

答：星等数值是连续的，不是只有整数。喜帕恰斯当初划分的 1 到 6 等是整数，但后来为了更精确，就出现了小数星等。比如天狼星是 – 1.46 等，织女星是 0.03 等，这些都是带有小数的星等，能更准确地反映星星的亮度差异。