Различие видимых звездных величин не может быть объяснено одним различием расстояний звезд. Например, Сириус вдвое дальше, чем а Центавра, а его видимая звездная величина меньше, т. е. блеск больше.

Очевидно, это должно объясняться тем, что Сириус излучает больше световой энергии в пространство, чем а Центавра.

Количество световой энергии, излучаемой звездой в единицу времени, называется ее светимостью. Световой поток звезды зависит от ее расстояния до наблюдателя. Светимость же звезды от положения наблюдателя не за­висит. Это — одна из важнейших физических характери­стик звезды. Светимость Солнца равна приблизительно 4 • Ю26 джоулей в секунду (Дж/с). Чтобы как-то представить себе значение этой величины, укажем, что вырабо­танная человечеством энергия всех видов меньше одной тысячной доли энергии, излучаемой Солнцем за секунду.

На Землю падает приблизительно одна двухмиллиард­ная доля всего излучения, посылаемого Солнцем в про­странство. Так как все виды энергии — уголь, нефть, газ, энергия движения рек, энергия ветра и т. д., кроме атом­ной энергии, которой пока выработано немного являются переработанной энергией солнечного света, то легко со­считать, что человечество за время своего существования использовало всего только энергию солнечного излуче­ния, падающего на Землю приблизительно за месяц.

Можно найти соотношение, связывающее светимость L звезды и ее световой поток I на расстоянии R. Окру­жим звезду сферой радиуса R. Поверхность этой сферы равна – 4ПК2. Так как через вею эту сферу в единицу вре­мени проходит столько световой энергии, сколько излуча­ется звездой, то световой поток мы получим, разделив L на 4ПR2:

I=L/4ПR²

Подставив это равенство в равенство m=-2,5 lg I+C, получим

m=-2,5 lg (L/4ПR²)+C

Для удобства сравнения размеров предметов их рас­полагают рядом — разница тотчас определится. Предста­вим себе картину, которая открылась бы нам, если бы все звезды расположились на одинаковом расстоянии от нас— скажем, на расстоянии 10 пс. Для этого ближай­шим звездам пришлось бы отодвинуться, а большинству звезд приблизиться к нам. Сравнивая теперь видимые звездные величины звезд, мы могли бы судить о том, какая звезда излучает больше энергии в пространство. Звездные величины звезд, находящихся на одном рас­стоянии, могли бы служить мерой их светимости.

Та звездная величина, которую имела бы звезда на расстоянии 10 пс, называется абсолютной звезд­ной величиной и обозначается обычно буквой М.

Если в формуле  вместо г написать 10, то слева вместо т нужно, очевидно, писать М:

m=-2,5 lg (L/4ПR²)+C

Вычтем теперь из этого равенства равенство m=-2,5 lg (L/4ПR²)+C. Полу­чим

M = m-5lgR+ 5.

Эта важная формула позволяет по видимой звездной величине и расстоянию определять абсолютную звездную величину. Знание абсолютной звездной величины звезды заменяет знание ее светимости, так же как знание види­мой звездной величины заменяет знание светового пото­ка звезды. Аналогично соотношению между видимой звездной величиной и световым потоком звезды, увеличе­ние светимости звезды в 100 раз соответствует уменьше­нию ее абсолютной звездной величины ровно на пять единиц, а уменьшение абсолютной звездной величины на одну единицу означает увеличение светимости звезды приблизительно в 2,512 раза.