Vì sao các sao trên trời có ngôi sáng, ngôi tối?

Trên bầu trời, có ngôi sao sáng rõ, có ngôi lại mờ tối. Như ta đã biết, một bóng đèn 600 W sáng hơn bóng đèn 20 W vì công suất phát sáng của chúng khác nhau. Vậy có phải ngôi sao sáng hơn thì năng lực phát sáng cũng mạnh hơn ngôi sao tối hơn không? Thực tế không hẳn như vậy. Độ sáng mà ta nhìn thấy của một ngôi sao không chỉ phụ thuộc vào khả năng phát sáng của nó, mà còn phụ thuộc vào khoảng cách từ nó đến chúng ta. Nói chung, sao càng gần thì ta nhìn thấy càng sáng.

Ở đây đang nói đến độ sáng nhìn thấy của sao, tức độ sáng biểu kiến. Độ sáng nhìn thấy được biểu thị bằng cấp sao. Những ngôi sao sáng nhất mà ta nhìn thấy thường thuộc cấp 1, còn những sao mờ nhất mắt thường có thể thấy được xếp vào cấp 6. Các sao trên trời có thể thật sự là những hằng tinh phát sáng rất mạnh, nhưng cũng có thể chỉ vì chúng ở gần ta nên trông sáng. Ngược lại, có những ngôi sao nhìn rất mờ, thậm chí phải dùng kính viễn vọng mới quan sát được, nhưng năng lực phát sáng của chúng có thể rất lớn; chỉ vì chúng ở quá xa nên ta thấy chúng không sáng.

Muốn so sánh năng lực phát sáng thực tế của các hằng tinh, ta phải tưởng tượng đặt chúng ở cùng một khoảng cách rồi so sánh. Điều này giống như trong một cuộc chạy thi, mọi vận động viên đều phải xuất phát từ cùng một vạch. Theo quy định quốc tế, “vạch xuất phát” của các hằng tinh là khoảng cách 10 giây sai, tức 32,62 năm ánh sáng. Độ sáng của hằng tinh khi đặt ở khoảng cách tiêu chuẩn này gọi là độ sáng tuyệt đối, được biểu thị bằng cấp sao tuyệt đối.

Vận động viên có thể cùng xuất phát từ một vạch, nhưng với các hằng tinh, chúng ta không thể thật sự đưa chúng về cùng khoảng cách 10 giây sai. Vì vậy cấp sao tuyệt đối đều phải thông qua tính toán mà có.

Xét theo độ sáng nhìn thấy, Mặt Trời là quán quân tuyệt đối. Nhưng nếu đặt nó ở khoảng cách 10 giây sai, tức xa hơn hiện nay 2,06 triệu lần, cấp sao tuyệt đối của nó chỉ là +4,8. Năm thiên thể dưới đây nếu sắp xếp theo cấp sao nhìn thấy thì có một thứ tự, nhưng nếu sắp xếp theo cấp sao tuyệt đối thì thứ tự gần như đảo ngược: