천문학

등급과 스펙트럼

겉보기·절대등급, 거리지수, 색과 분광형, 빈의 법칙.

기초

겉보기등급

겉보기등급 m 은 하늘에서 얼마나 밝게 보이는지입니다. 5등급 차이는 밝기 100배(포고슨)라서, 1등급은 약 2.512배입니다. 숫자가 작을수록 밝고, 음수도 됩니다(태양은 약 −26.7). 대기·기기 밴드(V, G 등)를 밝히지 않으면 비교가 어긋납니다. 달빛·광공해가 한계등급을 올립니다.

절대등급과 거리

절대등급 M 은 10 파섹에 두었을 때의 m 입니다. 거리지수 m − M = 5 log₁₀(d/10 pc) 로 거리를 가늠합니다. 별의 광도가 같다면 더 먼 별이 더 어둡게 보입니다. 성간소광이 있으면 실제보다 멀어 보입니다. 표준촉(세페이드, Ia형 초신성)은 이 뼈대 위에 눈금을 긋습니다.

분광형과 색

항성 분광형은 OBAFGKM 으로 뜨거움에서 차가움입니다. 수소 발머가 강한 A, 분자가 보이는 M. 색지수(B−V)는 두 밴드 등급 차로, 온도의 거친 눈금입니다. HR도에서 가로축이 이 온도·색입니다. 금속 함량과 중력이 선을 미세하게 바꿉니다. “더 붉다”가 항상 “더 차갑다”는 소광 없이만 맞습니다.

흑체와 선

별 광구는 대략 흑체라서 빈의 변위 법칙이 색을 온도에 묶습니다. 연속 스펙트럼 위에 흡수선이 광구 조성을 남깁니다. 방출선은 성운처럼 얇고 뜨거운 기체에서 흔합니다. 적색이동은 선 전체를 길게 밀고, 우주론 거리의 눈금이 됩니다. 분광기는 슬릿·격자·검출기의 타협입니다.

공식

포고슨 비

m₁ − m₂ = −2.5 log₁₀ (F₁ / F₂)

등급 차와 플럭스 비. 음수면 1이 더 밝음.

기호

m 겉보기등급
F 플럭스

거리지수

m − M = 5 log₁₀ (d / 10 pc)

d 는 파섹. 소광 A 가 있으면 오른쪽에 +A.

기호

M 절대등급
d 거리 (pc)

빈의 변위

λ_max T ≈ 2.897×10⁻³ m·K

흑체 스펙트럼 피크 파장. 별 색의 1차 눈금.

기호

λ_max 최대 파장
T 절대온도

핵심 표

베가	옛 0등급 기준에 가깝. 실제 V ≈ 0.03
1 pc	시차가 1″ 일 때. ≈ 3.26 ly ≈ 3.086×10¹⁶ m
O vs M	O: 수 만 K, 자외선. M: 수천 K, 적외선 쪽