별의 밝기와 등급

1. 개요

천구에는 수많은 별이 떠 있다. 별마다 색깔과 밝기가 다르다. 별마다 색깔과 밝기가 다른 이유는 별의 표면 온도와 크기가 다르기 때문이다. 이 장에서는 별의 밝기와 등급에 영향을 미치는 요인들에 대해 자세히 알아보도록 하겠다.
2. 표면 온도
별의 밝기와 등급을 결정하는 데 있어 온도는 매우 중요한 요인 중 하나이다. 스테판-볼츠만(Stephan Boltzmann) 법칙에 따라 별의 광도(luminosity)는 온도의 네 제곱에 비례한다.

식에서 은 별의 반지름(radius), 는 볼츠만 상수(Boltzmann constants)로 의 값을 갖는다. 별의 밝기는 별의 광도에 직접적인 영향을 받는 요인으로 정리하면 별의 표면 온도는 별의 밝기에 영향을 줄 수 있다. 별의 밝기와 별의 등급은 일정한 상관관계를 갖는다. 별의 밝기 개념을 등급으로 환산한 히파르코스에 의해 별의 광도와 절대등급의 관계는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 절대등급(absolutely magnitude)은 지구로부터 별을 10pc 위치에 놓을 때의 등급을 말하는 것으로 관측하고자 하는 별의 겉보기 광도를 이라 하고 겉보기 등급을 이라고 하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

식과 식을 연…