星際傳奇之旅（精裝）-章節2

這種分等方法，自然帶有一定的任意性。因為全天空中的亮星，從最亮的天狼星到僅能看得見的暗星的恒星之間，它們的亮度等級各不相同；如果就精度而言，我們既可以把可見恒星分為6個星等，同樣也可以分為印個星等。此外，一般的觀察者，隻憑肉眼取得的不甚準確的測量結果，要從所接受的全部星光中，把某一個星等中的暗星同次一個星等中的亮星區別開來，確實是不容易的。肉眼觀察是古代的天文學家確定恒星等級的唯一方法，在各個星等的亮度分界線上，往往有不同的意見。作為1等星的分界，就有14個到20個之多，其他較低一級的星等，就更難得一致了。

現代的天文學家仍保留這個古老的分等方法，並根據精確的光學測量，按照各個恒星的亮度，盡量使之係統化。所采用的儀器叫做光度計，用極精細的分劃，測定恒星的亮度等級。由於光度計的應用，已經測定了全部肉眼可見星的亮度，並按照亮度編製成星表。現代的光電光度計有很高的精度和靈敏度，它所允許的亮度等級分劃，小到隻有一個星等的千分之一。

進行這種測量，天文學家采用了一些標準光量，作為劃分星等的基本尺度，以比較每顆恒星的光量，再用這個標準來決定恒星的亮度等級。在哈佛光度表中，北極星最早作為比較亮度的標準星。它是大家都知道的1顆明顯而重要的恒星，長期以來被認為是1顆2等星，直到今天仍然用它來概略地估計恒星的亮度。可惜北極星的亮度有極微小的變化。把這個亮度標準用來比較暗弱的星等，就給北半球的可見恒星提供了一個比較的標準，天文學家已經在北極星附近很準確地測定了一些恒星的亮度，編製出了一個北極星序表。現在當天文學家需要決定天空中某些恒星的亮度時，隻要小心地轉動光度計對準北極星序中的任何1顆恒星，然後再核對他的測量結果，使之符合星等標準就可以了。

可以設想，如要測定恒星的星等，就必須要有一顆亮星作為基礎或標準，才能對其他恒星進行比較和分等。在采用精密儀器作恒星分等以前，這種標準星大概早就有了。如幾百年以前編製的恒星分等，與現代天文學家用光學分析的方法所得出的結果相比較，並沒有多大的出入。

用光度計測量出來的星等，每個星等又按亮度分為10個分位，用小數表示。例如，某顆星的星等是2，則亮度略小於它的就是21，依此遞減，以至29，再暗弱一點的星，它的星等就是3。這就是說，在同一個星等中，小數愈大，星等就愈低；在不同的兩個星等中，星等數字愈大，星的亮度就愈暗弱。

對於一般的觀察者來說，隻要確切地知道某顆恒星是1等星，還是2等星或3等星就足夠了。至於更精確的10分位數上的亮度差別，隻有對那些認真鑽研的學生才有用處，對於一般的讀者就沒有必要了。在近似地估計星等時，通常采用如下的方法：每個星等的分位數以05為界，在05以內的分位數並人整數等級，在06以下的分位數並人下一個整數等級；例如06～15的星，都叫做1等星，16～25的星，都叫做2等星，其餘類推。

但是，21顆最亮的恒星，它們的亮度都超過15等星，其中大部分的亮度超過10等星，天文學家為了克服這個困難，並能更準確地表明恒星的亮度差別，在10等之外，再加一個0等，比0等還亮的星則引用負數，例如最亮的天狼星的星等就是-146，南十字α星、角宿一、心宿二等南半球的亮星，幾乎都是確切的10等星。有5顆亮星的星等小於心宿二，有12顆亮星的星等是在南十字α星和天狼星之間。

依照最新的光電測量結果，21顆最亮恒星的目視星等如下：

天狼(大犬座α)-146

老人(南船座α)-072

南門二(半人馬座α)-001

大角(牧夫座α)006

織女一(天琴座α)+004

五車二(禦夫座α)005

參宿七(獵戶座β)014

南河三(小犬座α)037

水委一(波江座α)051

馬腹一(半人馬座β)063

河鼓二(天鷹座α)077

參宿四(獵戶座α)041

畢宿五(金牛座α)086

十字架二(南十字座α)09

角宿一(室女座α)-091

心宿二(天蠍座α)092

北河三(雙子座β)116

北落師門(南魚座α)119

天津四(天鵝座α)126

十字架三(南十字座β)128

軒轅十四(獅子座α)136

相鄰兩個星等的亮度比率是25，這就是說，每一個星等的標準星的亮度，是相鄰的較低一級星等的25倍；或者說，每一個星等的亮度，是相鄰的較高一級星等的4／10；也就是說，1等星的亮度是6等星的100倍，而6等星的亮度是16等星的1000倍。同理，1等星的亮度，將40萬倍於15等星，3600萬倍於20等星的亮度。因此，天狼星比最暗弱的20等星要亮2億倍。

最亮的恒星，雖有巨大的亮度，但我們所得到的星光，從整體來看，來自暗星的比來自亮星的要多，這是因為暗星的數量大大地超過亮星的數量。觀測資料表明，較低一級星等的數目，大約是較高一級星等的恒星數目的3倍。因此，1等星的亮度雖是2等星的25倍，而2等星的數目卻是1等星的3倍，所以，我們從全部2等星所得到的總光量，多於從全部1等星所得到的總光量。同理，雖然1等星的亮度是10等星的3000倍，而所得光量總數，10等星是1等星的7000倍。這種遞增數字雖是概略的，但它是從星表中得出的真實結論，而且是相當精確的。人們早就發現：相鄰兩個星等的數目之比為1：3。然而這個比率隻適用於較亮的恒星，至於較暗的恒星，這個比率就有逐漸減小的趨勢。

如果把六七千顆肉眼可見星的星等進行簡化合並，則它們的星等和星數之間的比率關係大致如下：

星等星數

121

260

3180

4500

51500

64500

肉眼可見的恒星約為7000顆，然而實際能看到多少，則決定於大氣狀況和各人的視力。煙、塵埃、霾霧，甚至透明大氣的散光作用，都會使地平圈附近的恒星亮度有所減弱，這是因為在此情況下，星光所穿過的大氣濃度有所增加，削弱了恒星的亮度。在正常情況下，多數人用他視力最好的一隻眼睛大約能看到2000顆恒星。每觀察一次，總有許多恒星是處在可見的邊緣，乍一出現，忽又不見了。這就是為什麼出現在視野裏的恒星似乎很多而實際看到的卻又很少的原因之一。

不要忘記，前麵所說的全部情況，是就我們肉眼所看到的恒星而言，而與恒星的實際大小和它們實際的發光強度無關。它們之所以看上去很明亮，也許是因為它們離我們很近，也許是因為它們實際上就很亮，發射的光比其他恒星為多；但是，這些本質上的屬性，並不決定於它們在我們眼前所顯示的光輝的強弱。事實上，某些著名的最亮恒星，並不是最大恒星。

一般地說，最亮的星多半是最接近我們的，但也有許多例外。相反的情況是最亮的恒星同時也是遠離我們的恒星。在最近的恒星中，隻有少數例外，都不屬於最亮的星。這種相反的現象，並不難解釋。因為，在一定的空間範圍內，比較亮的星總是少數，而大多數是不很亮的暗星。在這些本來暗弱的恒星中，當然隻有那些非常接近我們的才能被我們看見。在17顆最近的恒星中，有10顆用肉眼看起來是很暗弱的，有一顆叫做佛爾夫359號星的，它的星等是135，比肉眼看到的最暗的星還要暗1千倍。至於本身就很亮的恒星，總是輝煌燦爛，雖在很遠的距離外，也能看見。在一定的空間裏，它們雖是少數，但在整個空間裏，我們可以看到很多這樣的亮星。因此，可以這樣說，除少數例外，大多數肉眼可見的恒星，都是相當遙遠的太陽。例外中最有名的，包括最近的南門二、天狼星和南河三。