視星等？絕對星等？目前光學望遠鏡的觀測極限？ @ 休休居散記

201709271010視星等？絕對星等？目前光學望遠鏡的觀測極限？

視星等？絕對星等？光學望遠鏡的觀測極限？

星等（英語：magnitude），天文學術語，是指星體在天空中的相對亮度。一般而言，我們所說的星等指的是「視星等」，視星等是人們從地球上觀察星體亮度的度量，但實際上只相當於光學中的照度；但由於因為不同恆星與地球的距離不同，取決於它離地球的距離、它本身的光度（即為絕對星等）、星際塵埃遮蔽等多重因素。所以視星等並不能表示出恆星本身的發光強度。。一般人的肉眼能夠分辨的極限大約是6.5等

視星等最早是由古希臘天文學家喜帕恰斯制定的，他把自己編制的星表中的1022顆恆星按照亮度劃分為6個等級，即1等星到6等星。1850年英國天文學家普森發現1等星要比6等星亮100倍，根據這個關係，星等被量化。重新定義後的星等，每級之間亮度則相差2.512倍，1勒克司（亮度單位）的視星等為-13.98。但1到6的星等並不能描述當時發現的所有天體的亮度，天文學家延展本來的等級──引入「負星等」概念，這樣整個視星等體系一直沿用至今。如牛郎星為0.77，織女星為0.03，除了太陽之外最亮的恆星天狼星為−1.45（-1.5)，太陽為−26.7(-26.8)，滿月為−12.8(-12.5)，金星最亮時為−4.89(-4.4)。

現在地面最大的凱克望遠鏡可看到24等星，而太空中的哈伯望遠鏡則可以看到30等星。

恆星或天體的絕對星等定義為在10秒差距（約32.6光年）距離的視星等。太陽的絕對星等是4.83V（黃光的波段）和5.48B（藍光的波段）。而行星或小行星（太陽系內的天體），其絕對星等是在距離太陽和地球都是1天文單位的距離時，從地球上觀測得到的視星等。

如果絕對星等用M表示，視星等用m表示，恒星的距離化成秒差距數為r，那麼M=m+5-5logr

另外，光學望遠鏡來說，望遠鏡的聚光能力與口徑平方成正比，也就可以觀測到較暗的星星。

1993年和KeckI1996年KeckII凱克望遠鏡相隔85公尺的距離，兩個口徑10公尺望遠鏡光學干涉法，使用兩部或兩部以上的望遠鏡觀測同一個天體，再將觀測到的影像重疊在一起。使它們聯合作業時在特定方向上的解析力相當於口徑85公尺的單一望遠鏡。而且凱克望遠鏡都裝有自調光學系統，能夠補償大氣抖動的影響。

至於1990年發射的哈伯望遠鏡，由於它位於地球大氣層之上，因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處：影像不受大氣湍流的擾動、視相度絕佳，且無大氣散射造成的背景光，還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。哈伯的極深空視場是天文學家目前能獲得的最深入、也是最敏銳的太空光學影像。

哈伯極深空（Hubble eXtreme Deep Field，XDF）是位於天爐座哈伯超深空影像中心的一個小區域，是目前可見光影像所見宇宙最遠處，最暗的星系視星等為30，只有肉眼可分辨光度下限的一百億分之一。

光學望遠鏡的口徑大小，決定了吸收光子量的多少(能看多暗的東西)，目前地球上等效口徑最大的光學望遠鏡，集光面積為76平方公尺，等效解析度相當於一台口徑85米的望遠鏡，而2022年計劃完成的歐洲極大望遠鏡（European Extremely Large Telescope，E-ELT）口徑有39.3米，但集光面積有978平方公尺，建造完成後將成為世界上最大的光學望遠鏡。