科学家怎么知道遥远恒星的质量和体积？

恒星是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体。晴朗无月的夜晚，且无光污染的地区，一般人用肉眼大约可以看到6000多颗恒星，借助于望远镜，则可以看到几十万乃至几百万颗以上。估计银河系中的恒星大约有1500-4000亿颗，我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。那么，科学家是怎么计算所观测到的遥远恒星的质量和体积的呢？

科学家怎么知道遥远恒星的质量和体积？

首先，我们说说，科学家们如何计算恒星的质量

要计算恒星的质量，最直接的方式，就是先直接测定双星的质量。双星中主伴二星均绕其质量中心作椭圆运动，通过测量它们的运动周期和轨道半径，应用意大利天文学家开普勒命名的开普勒第三定律，就可以算出双星主伴二星的质量了。

开普勒第三定律也叫行星运动定律。开普勒第三定律的常见表述是：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。开普勒定律是一个普适定律，适用于一切二体问题。开普勒定律不仅适用于太阳系，他对具有中心天体的引力系统（如行星-卫星系统）和双星系统都成立。

首先，我们说说，科学家们如何计算恒星的质量

天文学家在测量了许多恒星质量后又发现了一条规律：恒星质量越大，光度也越强（这称作质光关系）。根据这种关系，天文学家就可以近似定出单个恒星（变星除外）的质量了。

恒星质量和绝对光度之间的一个重要关系，最早为哈姆所提出的，并在1919年由赫茨普龙通过观测资料证实。1924年爱丁顿从理论上导出绝对光度为L的恒星与其质量M有L=kM3.5的简单关系,其中k为常数。质光关系不仅提供了一个估计恒星质量的重要方法，而且为研究恒星内部结构和建立各种理论模型提出了一个判据。除物理性质特殊的巨星、白矮星和某些致密天体外，占恒星总数90%的主序星都符合质光关系。

迄今为止，人们以这种巧妙的办法，已测定出大多数恒星的质量约在100～102个太阳质量之间。

那么，科学家们又是如何计算恒星的体积的

测恒星的体积其实就是测定恒星的半径，测定恒星的半径可以通过测定恒星的表面积还完成。为什么要这样绕两个圈子呢？因为最后一个量，就是表面积，测量起来远远比前面两个简单。

恒星辐射的能量和表面积成正比，和温度的四次方成正比。恒星的视亮度可以通过观测到的，在于距离做一下修正就可以得到绝对亮度。温度可以通过测定恒星的光谱得到，随后通过简单的数学计算就可以得到恒星的表面积了。知道表面积就可以很容易的推算出体积。

科学家们又是如何计算恒星的体积的

如果直接测量半径呢？倒还说得过去，知道距离，拿个望远镜看看视角就可以了。但是除了太阳以外的恒星距离我们太远，即使最先进的望远镜看到是一个点。这个在目前的观测条件下也是不可行的。

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