天文学では、天体の絶対等級は、10 パーセク (約 32.6 光年) に固定された基準距離に天体が置かれた場合のその天体の等級です。太陽系内の天体の場合、基準距離は 1天文単位です。絶対等級は、恒星の固有の明るさの尺度です (太陽からの物体の実際の距離に依存する見かけの明るさとは異なります)。
意味
国際天文学連合の定義によれば、「天体の絶対等級は、その天体からちょうど 10 パーセク [注: 32.6 光年] の距離にある観測者が見るであろう等級である。」
したがって、絶対等級は星の明るさに直接関係する対数スケールです。絶対等級の定義は数学用語で次のように記述されます。
- $$ {M = -2,5\, \log L + C} $$
ここで、 Lは星の明るさ、 C は定数です。逆対数スケールであるため、低い数値または負の数値は、高い数値を持つオブジェクトよりも明るいオブジェクトに対応します。
光度が青色B (約 436 nm) スペクトル帯域で計算されるか、可視V (約 545 nm)スペクトル帯域で計算されるかに応じて、絶対等級はM BまたはM Vで表されます。この定数は現在、B バンドと V バンドにおける太陽の絶対等級がM B = 5.48 およびM V = 4.83 となるように選択されています。
特定のスペクトル帯域だけでなく、電波からガンマ線に至る 電磁スペクトル全体を考慮すると、ボロメータの光度、つまりボロメータの等級について話します。
星の絶対等級は通常、スペクトルの種類に応じて -10 から +17 の範囲にあります。青色超巨星の絶対等級は -10 までですが、赤色矮星の絶対等級は +17 までです。絶対等級 +4.8 の太陽は、これら 2 つの極値のほぼ中間にあります。
見かけの大きさと距離
絶対等級と見かけの等級（地球上で実際に観測される等級）を比較することで、物体の距離を推定することができます。距離の二乗に応じて光度が減少すると、次の結果が得られます。
- $$ {m – M = 5\, \log( D ) – 5} $$
ここで、 mは見かけの実等級、 M は絶対等級、 D はパーセクで表される距離です。値μ = m − Mは距離係数とも呼ばれ、後者は銀河系外の物体によく使用されます。
絶対等級を知るには、恒星のモデルが必要であり、星の温度を知る必要があります (色指数は、2 つの異なるスペクトル帯域における天体の見かけの等級の差に他なりません)。
実際には、容易にアクセスできる唯一の量は明らかに観測等級であり、実際には見かけの等級と星間吸収の組み合わせです: m = mr = mobs − A ( Aは吸収)。
吸収に関する知識は多くの場合重要です。吸収は、星間塵粒子による光の散乱により、物体の実際の明るさを変化させます。空間内の粒子の無秩序な分布により、星間吸収を推定することが非常に困難になります。これは、特定の物体について特定の方向で有効な吸収が、次の星では大きく異なる可能性があるためです（2 つの星が同じ位置にあるという仮説を立てることによって）距離）。さらに、散乱効果により、吸収は波長に依存するため、色の効果となります (詳細記事を参照)。
したがって、実際には方程式は次のように書かれます。
- $$ {m_{obs} – M – A = 5\, \log( D ) – 5} $$
簡単に測定できるのはmo b sの値だけです。
太陽系天体の絶対等級
この特定のケースでは、基準距離は 10パーセクではなく、天文単位です。
惑星、彗星、小惑星などの太陽系内の物体は、太陽から受け取る光のみを反射するため、その見かけの大きさは、地球からの距離だけでなく、太陽からの距離にも依存します。したがって、これらの天体の絶対等級は、それらが太陽から 1 天文単位、地球から 1 天文単位の位置にあり、位相角が0度(「満月」、表面から見えるもの) にある場合の見かけの等級として定義されます。地球から照らされます）。
地球からr 、太陽からa の距離にある天体の場合、その (相対) 等級mとHで示される絶対等級との関係は次の式で与えられます。
- $$ {m = H + 5\, \log(r) + 5\, \log(a) – 2,5\, \log \chi} $$
ここで、 χ は物体の位相を表します ( χ = 1が満月、0.5 が四半期、0 が新月)。 rとa は天文学単位で表現する必要があります。
絶対等級の定義で説明される状況は物理的に不可能であることに注意してください。地球と太陽から 1 天文単位離れた球体の位相角は 30 度です。これは参考として考慮する必要があり、観察された結果に対して正しい桁数が与えられることもあります。
非常に明るい天体
肉眼で見える星の多くは絶対等級が非常に大きいため、これらの星が実際にわずか 10 パーセクしか離れていない場合、惑星よりも明るくなるでしょう。これは、超巨星のリゲル(-7.0)、デネブ(-7.2)、ナオス (-7.3)、ベテルギウス(-5.6) の場合です。比較のために、太陽（見かけの等級 -26.73）の次に空で最も明るい天体は、見かけの等級 -4.3 の金星です。満月の見かけの等級は -12 です。
見かけの等級が上記の 3 つの天体の絶対等級に匹敵する最後の天体は、1054 年に発生した超新星(SN 1054 と名付けられました) で、現在残っている惑星状星雲は1 つだけ、かに星雲とパルサーです。当時の天文学者らは、この天体の明るさは非常に大きかったので、真夜中に本を読んだり、その光によって投影される影を見たり、白昼の中で観察したりできると報告しました。
