实测天体物理讲义（刘学富）观测天体物理学3-4.pdfVIP

§3.4 星等系统和色指数 对同一天体而言，存在着各种不同的星等系 统，这是由于各天文台站使用的仪器系统的分光 响应特性Φ( λ)不同引起的，为了比较各天文台站 的观测结果，就必须建立全世界标准的测光系统 和星等系统。 标准的星等系统是世界上有关天文台在长期的观 测中形成并得到公认的。本节介绍几个目前国际 上常用的国际星等系统。 3.4.1 国际二色星等系统 最早的目视测光系统( 肉眼) 的有效波长约为550nm，Δλ=200nm 本世纪以来，有人用照相测光方法，用色盲片(103a-0)得到照相星 等mpg ；用正色片加黄色滤光片获得仿视星等mpv,他们的有效波 长 λ 分别为430nm和540nm 。 eff 哈佛天文台还发表了北天极附近96颗星的测光结果作为 标准星，称北极星序(NPS(north polar sequence)，同时 定义色指数： C = m – m pg pv 并对色指数的零点做出规定：对5.m5-6.m5的光谱型为 A0V 的恒星，色指数为0 。 1922年，IAU将各天文台的测光结果加以综合，规划到同 一系统，称国际二色系统(Ipg,Ipv)，是一种宽带测光系统。 照像系统 仿视系统 国际二色系统近似的响应曲线。1943年才对响应曲线和半 宽作近似估计，对亮星和暗星有较大的系统差，因没考虑 星际消光，色指数零点也不准确。 3.4.2 UBV三色国际星等系统 现国际上通常用 UBV 三色星等系统。1953 年 美国天文 学家约翰逊(强生，Johnson)和摩根(Morgan)提出了UBV 三色系统。要求应用镀铝的反射望远镜, 并采用美国生产的 1P21型光电倍增管及如下三色滤光片: U系统: UG2 滤光片(厚度为2mm) B系统: BG12 滤光片(厚度为1mm)+ GG13 滤光片(厚度为 2mm) V系统: GG11 滤光片 (厚度为2mm) 1P21光电倍增管的 典型响应曲线 近代多用德国EMI公司的光电倍增管，它比 RCA 1P21有更高的增益、更低的噪声和更宽的光谱响应范 围的优点，并选新型的滤光片使其与光电倍增管组合 后与原系统基本一致。 UBV系统是一种宽带测光系统。V星等十分接近二色系 统的Ipv，B星等与Ipg有些类似，但通带窄一些。 常用V ，(B-V) 及 (U-B)表示恒星的星等和颜色，V 是V星等(仿视星等)；(B-V)和(U-B)表示天体的色指数。 λ (nm) Δλ(nm) m U 350 68 B 430 98 V 550 89 UBV系统色指数零点定义：取光谱型为A0V(矮星)星的 色指数(B-V) = (U-B)=0, 这是对六颗A0型的矮星( αLyr, γUMa, 109 Vir , αCrB, γOph和HR3314)取平均的结 果。UBV系统V星等的零点，是由十颗一级标准星给出。 20世纪50年代又给出108颗测光标准星，后又给出一些疏 散星团(昴星团、毕星团、鬼星团等)的测光标准星。 它们比北极星序的测光精度要高的多，所以基本已不用 北极星序了。 UBV系统存在的不足： • 定义的U波段在短波方向的截止不是由滤光片和探测器， 而由地球大气的紫外透过率来决定(观测位置高度的函数) • 定义的V星等在长波方向受探测器(光电倍增管) 的红端分 光响应的