光、辐射与电磁波谱

距离模数

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假设你知道一盏路灯有多大功率,又看到它从你所站之处看起来有多暗。两者之间的差距——它看起来比在近处“本该”的样子暗了多少——就告诉你它有多远。距离模数正是把这个想法用星等的语言写出来:它是一颗恒星的视星等(看起来多亮)与绝对星等(真实多亮)之差。

写成公式,距离模数就是视星等减绝对星等,即 m − M。因为这两个星等都系于平方反比定律,这一个差就直接换算成距离。距离模数为0意味着天体正好在10秒差距处;模数每多5,就远十倍。所以模数为5是100秒差距,模数为10是1000秒差距(1千秒差距),模数为15是10000秒差距。一个东西看起来有多暗、它实际有多亮,二者的差距越大,它必定越远。

距离模数是宇宙距离测量日常使用的通货。整个距离阶梯的运作方式,就是找到那些绝对星等已知的天体——造父变星、Ia型超新星、红巨星支顶端——测出它们的视星等,再读出模数。天文学家常常只报一个星系的距离模数来表示它的距离。一个重要的告诫:我们与恒星之间的尘埃会让它看起来比单凭距离更暗,从而虚增模数,所以必须先做消光校正。

在某个星系里找到一颗造父变星,其绝对星等为−5(由它的脉动周期得出),视星等为+25。它的距离模数是 25 − (−5) = 30,对应一百万秒差距的距离——约326万光年之遥。

m 减 M 把“看起来多亮”与“真实多亮”之差直接换算成距离。

这条简单公式假定没有尘埃。真实的星际尘埃会使星光变暗,让视星等偏暗、模数偏大——于是除非先扣掉消光,否则算出的距离会偏大。

又称
m minus M距离模数距離模數