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質量光度關系是恒星光度或亮度與其質量有關的天體物理定律，對于主星序恒星，其平均關系式為L=M3.5，式中，L是以太陽光度單位表示的光度，M是以太陽質量測量的恒星質量。主星序恒星約占已知恒星的90%。質量稍有增加，恒星的光度就會大幅度增加。拿著燒杯的科學家Hertz-Prung-Russell圖（HRD）是一種圖表，其中恒星的光度是根據其表面溫度繪制的。絕大多數已知恒星都屬于一個波段，從高亮度的熱恒星到低亮度的冷恒星。這個波段被稱為主序列。雖然在發現核聚變是恒星能量來源之前就已經發展了，HRD為推導恒星的熱力學性質提供了理論線索，英國天體物理學家阿瑟·艾丁頓（Arthur Eddington）將質量光度關系的發展建立在HRD上，他的方法將恒星視為一種理想氣體，簡化計算的一種理論構造。恒星也被認為是一個黑體，或者說是一個完美的輻射源。利用斯特凡-玻爾茲曼定律，可以估算恒星相對于其表面積的光度，從而估算出它的體積。在流體靜力平衡下，恒星氣體在重力作用下的壓縮由氣體的內部壓力平衡，形成一個球體。對于質量相等的球形物體，如由理想氣體組成的恒星，維里定理提供了天體總勢能的估計值，這個值可以用來推導恒星的近似質量，并將這個值與它的光度聯系起來Eddington~對質量-光度關系的理論近似是通過對附近雙星的測量獨立驗證的。恒星的質量可以通過檢查它們的軌道來確定，它們的距離由開普勒定律確定。一旦知道它們的距離和視在亮度，光度可以計算出來，質量光度關系可以用來計算距離太遠而無法進行光學測量的雙星的距離，采用迭代技術，在開普勒定律中使用質量近似，得出恒星之間的距離，天體在天空中對的弧和近似距離將二者分離得到它們與地球的距離的初始值。根據這個值和它們的視星等，可以確定它們的光度，并通過質量光度關系，然后用質量值重新計算恒星之間的距離，然后重復這個過程，直到達到所需的精度。

發表于 2020-09-18 04:18
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分類：科學教育

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