Звёздная величина — это логарифмическая шкала для измерения яркости астрономических объектов. Разница в звёздных величинах двух объектов связана с отношением их яркостей следующей формулой:
[
m_1 - m2 = -2.5 \log{10}\left(\frac{L_1}{L_2}\right)
]
где ( m_1 ) и ( m_2 ) — звёздные величины объектов, а ( L_1 ) и ( L_2 ) — их светимости (или потоки энергии).
В данном случае, если разница в звёздных величинах Солнца и Сириуса равна 25, то:
[
m{\text{Солнце}} - m{\text{Сириус}} = 25
]
Подставим это в уравнение:
[
25 = -2.5 \log{10}\left(\frac{L{\text{Солнце}}}{L_{\text{Сириус}}}\right)
]
Разделим обе части уравнения на -2.5:
[
-10 = \log{10}\left(\frac{L{\text{Солнце}}}{L_{\text{Сириус}}}\right)
]
Теперь избавимся от логарифма, перейдя к экспоненциальной форме:
[
\frac{L{\text{Солнце}}}{L{\text{Сириус}}} = 10^{-10}
]
Это уравнение показывает, что на самом деле в 10^10 раз меньше энергии приходит от Сириуса, чем от Солнца, если бы разница в звёздных величинах была 10, но поскольку она равна 25:
[
\frac{L{\text{Солнце}}}{L{\text{Сириус}}} = 10^{10}
]
Таким образом, от Солнца приходит в (10^{10}) раз больше энергии, чем от Сириуса. Это соответствует тому, что Солнце, находящееся намного ближе к Земле, чем Сириус, воспринимается нами как значительно более яркий объект.