กำลังส่องสว่าง (Luminosity) หมายถึง พลังงานที่ดาวฤกษ์ปลดปล่อยออกมา/หน่วยเวลา ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของดาวแต่ละดวง ไม่ขึ้นอยู่กับระยะห่างของผู้สังเกตการณ์ กำลังส่องสว่างของดาวแปรผันตามระยะทางและความสว่างของดาว ดังนั้นเมื่อเราทราบความสว่างและระยะห่างของดาว เราก็จะทราบกำลังส่องสว่างของดาว
ภาพที่ 1 ความเข้มแสงแปรผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง
ภาพที่ 1 แสดงให้เห็นว่า ถ้าระยะทาง (d) เพิ่มขึ้นสองเท่า ความส่องสว่าง (b) จะลดลงยกกำลังสอง ตามกฎระยะทางผกผันยกกำลังสอง เขียนขึ้นเป็นสูตรความสว่างปรากฏของดาว
b = L / 4d2 หรือ L = 4d2 b
โดยที่ b = ความสว่างปรากฏของดาว (Apparent Brightness) มีหน่วยเป็น วัตต์/ตารางเมตร
L = กำลังส่องสว่างของดาว (Luminosity) มีหน่วยเป็น วัตต์
d = ระยะทางถึงดาว (distance) มีหน่วยเป็น เมตร
ตัวอย่างที่ 1 ดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลก 1 au หรือ 149,600,000 km ความสว่างปรากฏของดวงอาทิตย์มีค่าเท่ากับ 1,370 W/m2 จงคำนวณหาว่า ดวงอาทิตย์จะมีกำลังส่องสว่างกี่วัตต์
L = 4d2 b = (1.496 × 1011m)2 (1370 W/m2) = 3.9 × 1026 วัตต์
นอกจากนั้นเรายังคำนวณหาระยะทางของดาวฤกษ์ โดยการนำค่ากำลังส่องสว่าง (L) ระยะทาง (d) และความสว่างปรากฏของดาว (b) มาเปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์ ตามสูตร
L/LSun = (d/dSun)2 b/bSun หรือ d/dSun = sqrt (L/LSun)/(b/bSun)
โดยที่ L/LSun = อัตราส่วนกำลังส่องสว่างของดาว เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์
d/dSun = อัตราส่วนระยะทางของดาว เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์
b/bSun = อัตราส่วนความสว่างของดาว เปรียบเทียบกับดวงอาทิตย์
ตัวอย่างที่ 2 ดาวหัวใจสิงห์ (Regulus) มีกำลังส่องสว่าง 140 เท่าของดวงอาทิตย์ และมีความสว่างปรากฏ 5.2 x 10-12 เท่าของดวงอาทิตย์ มีระยะห่างจากโลกเท่าไร
ทั้งนี้ ระยะทางมีหน่วยเป็น au เนื่องจากค่า d/dSun ที่ได้เป็นการเปรียบเทียบกับ ระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ เนื่องจาก 1 พาร์เซก = 206,265 au
= (5.2 x 106 au) / (206,265 au)
= 25 พาร์เซก