Brilliance és a fényesség csillagok
Amikor néztem az eget azonnal sújtotta a különbség a csillagok ragyognak.
A legfényesebb csillag az éjszakai égbolton - Sirius (α Canis Majoris) - már enyhén emelkedik a horizont fölé, ez vonzza hozzánk a fényesség, míg a szomszédos csillagok láthatóvá válik csak egy meglehetősen nagy magasságban (3-5 ° C).
Göncöl csillagai Göncölszekér könnyen belátható, még a város ég a telihold, és az ország egy tiszta holdtalan éjszaka szabad szemmel lát az égen néhány ezer csillag.
De nézi az eget távcsővel, ha egyszer megérted, hogy van egy csomó csillag, amelynek fényessége túl gyenge ahhoz, hogy szabad szemmel.
Már az ókorban, a csillagászok próbálták kifejezni a különbséget a fényerő a csillag számokat. A csillagok hat csoportba oszthatjuk, az úgynevezett nagyságok.
A legfényesebb fények nevezett csillagok az első nagyságrendű, egy kicsit unalmasabb - a csillagok a második nagysága, stb leghalványabb csillagok amely különbséget tud tenni a szem .. (Természetesen meztelen: a távcső feltalálása jóval később), tulajdonítják, hogy a csillagok a hatodik nagyságrendű.
Általában ez a felosztás a ragyogó csillagok hat csoportra nevéhez a Hipparkhosz (II században.), Aki először használta ezt a felosztást a csillag katalógus össze őket. Így beszélt a „csillagok nagyságrendű”, azt jelenti, ragyog, nem a méret a csillag.
Minden csillag - és a legfényesebb, és a leggyengébb - mindig úgy tűnt, hogy a csillagászok fénypont, mivel nincs méreteket.
Csak a XX század elején. képes mérni a szögletes mérete néhány közülük, és legújabban a végén XX században. kaptuk kép meghajtók néhány különösen nagy és közeli csillagok. Természetesen ezek teljesen megkülönböztethetetlen a szemnek, akár élesített a jó távcső.
Mi is csak találgatni az okokat ókori tudósok belépett hat csoportban, hat nagyságrenddel. Annál is inkább meglepő, hogy a koncepció nagyságrendű tudomány maradt a mai napig, és azt használják a modern csillagászok!
Természetesen ezekben a napokban a koncepció nagyságát, így pontosan meghatározni. Most ez nem egy csoportja a csillagok az azonos fényerőt.
Látszólagos nagysága - egy sor, hogy meg lehet határozni az egyes csillag ahogy csillogás teljesítményt tekintve egy földi megfigyelő.
Milyen fizikai mennyiség érzékelünk, csillagok ragyognak?
A mérések azt mutatták, hogy a szemét érzi által létrehozott csillag fény. vagyis az összeg a beeső fény egységnyi idő alatt a helyszínen egységnyi területen, merőleges a sugarak.
Felfogásunk megvilágítás pszichofiziológiai engedelmeskedik a törvény Weber-Fechner. Ha a megvilágítás exponenciálisan változik a változó felfogás egy számtani sorozat.
Ez a felfedezés történt a XIX. de ősi csillagászok öntudatlanul követte ezt a mintát: ezek annyira megosztott a csillagok az érték, hogy az átlagos arány a megvilágítás a csillagok az első és a második érték, szinte pontosan megegyezik az arány megvilágítás a csillagok a második és a harmadik érték, és így tovább ..
Modern csillagászok megtartotta ezt a hagyományt kissé meghatározza a jelenlegi arány megvilágítások generált lámpatestek nagyságrendekkel eltérő egyik definíció szerint számított 5 √100 = 2,5118864. ≈ 2512.
Logaritmusát ez az érték (LG10 2/5) pontosan egyenlő 0,4.
Így a relatív megvilágítások 100 felel meg különbség a csillogás pontosan 5 nagyságrenddel.
A rövidség kedvéért, az „nagyságát” után a megfelelő szám van rögzítve a felső indexben m (lat magnitudo -. Érték). Például, a kifejezés „5 értékek,” írja csillagász, mint egy 5 m.
Vegyünk néhány csillag a szokásos és hozzárendeli egy bizonyos nagyságú (általában - random), össze lehet hasonlítani vele fényáram az összes többi csillag és meghatározza méretükkel.
Ha az L1 és L2 - világítás az első és a második csillag, és az m1 és m2 - méretükkel, majd
L1 / L2 = 2512 m2 -M1 vagy m1 -M2 = -2,5 · lg (L1 / L2)
A mínusz jel a második e képletek azt jelenti, hogy a fényesebb a csillag, annál kisebb az értéke annak nagyságát. Közel pontos egyezés, az együtthatók a képletekben (2,512 és 2,5) véletlenül következett csak azért, mert LG (2512.) = 0,4 = 1 / 2,5.
Ezekkel képletek, lehetséges, hogy meghosszabbítja a koncepció, hogy a nagysága világítótestek, amelyek hozzáférhetetlenek a szabad szemmel, amíg önkényesen gyenge.
Nagysága csillagok amely nyomon tudja követni a teret és a legnagyobb földi távcsövek, közel 30 m.
Természetesen a fényt magnitúdókülönbség nem mindig kifejezett értéke, mert a modern földi eszközök fényességét méri a csillag a legközelebbi századik, vagy akár egy ezred nagyságrendű (és ezen kívül a légkörben még nagyobb pontosság).
A mérések során kiderült, hogy néhány nagyon fényes csillagok ragyognak több, mint a csillagok az első nagyságrendű; Kellett nekik egy nulla, sőt negatív nagyságát. Így a fényes Sirius -1,5 m.
A nagyságrendekkel mérhető fényét nemcsak csillagok, hanem a bolygók, a Hold, a Nap, általában minden égitest. Az áramlás a fény a Nap felel -26,8 m. és a telihold a hold ez -12,7 m.
A sötét ég normális látást lát szabad szemmel látható csillag 6 m. és az ilyen csillagok az egész eget 5000 körül; Úgy nevezik a fényes, és ezek szerepelnek a speciális katalógusban fényes csillagok. Halvány csillagok sokkal több, mint világos. A katalógus B1.0 US Naval Observatory tartalmaz egy csillag mintegy 21 m. valamint az összes, hogy körülbelül egy milliárd csillag.
Eddig már tárgyalt a vizuális nagyságok által mért az emberi szem vagy egy eszköz, amely azonos relatív érzékenység a sugarak különböző színek az emberi szem.
De a nagysága és eszközökkel kell mérni, másképp érzékeny sugarak különböző hullámhosszú, mint a szem. Majd az eredményeket fog derülni eltérő csillagok az azonos vizuális fényerőt, de különböző színekben. (Szabad szemmel benne színérzéke különbségek fényes csillag, hasonlítsa össze, például a fehér szín Rigel és a piros Betelgeuse az Orion csillagképben.) Elfogadta meghatározás, hogy a fehérek a spektrális osztály A0 csillagok, melynek fénye nem gyengíti a csillagközi por, a nagyságrendekkel kell egyeznie mért semmilyen eszközzel.
Amikor a csillagászok kezdte használni a fotó, azt találtuk, hogy a fényképeket az éjszakai égbolt vörös csillag tűnik sokkal gyengébb, mint a fehér és kékes csillagok az azonos vizuális fényességet.
Az a tény, hogy az első emulziót érzékenyebbek voltak, mint a kék, sárga és piros sugarak, míg a szemünk. Aztán született a koncepció fotográfiai nagyságát (nem túl szigorú, mert az emulzió különböző, különböző érzékenységgel a sugarak különböző színű). Fényképészeti magnitúdója vörös csillag több, mint a vizuális (mert ezek a csillagok ragyognak kék fény kisebb).
Egyes eszközök sokkal érzékenyebbek a vörös és kevésbé érzékenyek a kék sugarak, mint a szem; mért olyan eszközökkel, mint a vörös csillag nagyságrenddel kisebb számérték, mint a vizuális.
csillagok színe lehet becsülni, ha összevetjük a nagyságok műszeresen érzékeny különböző régióiban a spektrumot. Ehhez számítsuk ki a színes kijelző - a különbség a megfelelő nagyságú legyen. Például a fotografikus (mpg) és vizuális (mv) nagysága is létrehozhat a szín index (CI - szín index): CI = mpg - mv.
A szín a csillagok meg lehet határozni, és egyetlen eszköz, amely érzékeny a széles spektrumban, ha tesz előtte különböző színszűrők, és rajtuk keresztül mérni fényes. Gyakran használt szűrőket B (kék, kék) és V (vizuális, a vizuális, t. E. A sárga-zöld).
A szín index (B-V), amely a nagysága közötti különbség mért szűrőkkel B és V, helyébe a modern asztrofizika érték CI. A szín index (B-V) nulla fehér csillagok, a negatív és pozitív a kékesvörös.
Minden nagyságrendekkel beszéltünk eddig (fotografikus, vizuális nagyságát V és V), a látszólagos nagyságát. Úgy kaptuk a Földről nézve, és ezért nagymértékben tükrözik a különbség a távolság a csillag, mint a valódi különbség a hatalom a sugárzás.
Ezen túlmenően, a tér között, a Föld és a csillagok nem üres - azt állapította meg a eltakaró csillagközi gáz-porfelhő. Csak figyelembe véve a különbség a távolságok a csillagok, és a hatalom a csillagközi fényabszorpciónak, akkor a magnitúdó összehasonlítására az igazi fényesség (sugárzási teljesítmény) csillagok.
Figyeljük meg, hogy a gyengülő látható fény a csillag jelentős mértékben hozzájárulnak a Föld légkörébe. Ő eltérő mértékben gyengíti a sugarak különböző színű (erős - kék, gyengébb - piros), és optikai tulajdonságai erősen függnek a helyét a megfigyelés és a magassága egy csillag a horizont felett: mindkét tényező befolyásolja a vastagsága a levegő oszlop mentén a rálátás. És a megfigyelési pont egyébként is függ a levegő tisztaságát. Mindezek a tényezők kell figyelembe venni a mérés során, szükséges, ahogy a csillagászok azt mondják, hogy korrigálja a magnitúdó a elnyelt fény a Föld légkörébe. A táblázatokban nagyságrendekkel valójában mindig egy megfigyelő kívüli Föld légkörébe.
A távolság a Föld-Nap körülbelül 150 millió kilométer; ez az úgynevezett csillagászati egység (a. e.), és annak jelzésére használjuk távolságokat a Naprendszerben.
Sun - a legközelebbi csillag. Többek között csillagok hozzánk legközelebb hármas rendszer - fényes kettős csillag α Centaur és erőtlen társa Proxima Centauri, és Proxima a három legközelebbi - ő is egy kicsit közelebb van hozzánk, mint a- Centaur, és ez kapta nevét: Latin Proxima azt jelenti, „azonnali”. Ez ad nekünk egy példát, amit a látszólagos fényesség nem csak attól függ a távolság a csillag: Proxima kicsit közelebb van hozzánk, mint a- Centaur, de gyengébb, mint egyes alkotóelemek mintegy 10 m. A távolság a Föld és a Proxima 267 000. e. Amint látod, hogy megmérjük a távolságokat, hogy a csillagok csillagászati egység túl kicsi.
A tudományos és ismeretterjesztő irodalom, a távolság a csillagok gyakran jelzik a könnyű években. Ez a név megtévesztő: a fény az évben - a készülék nem az idő, és a hossza megegyezik a távolság, amely a fénysugár halad egy év alatt. A távolság 4,2 Proxima kommunikáció. évben.
A szakirodalom csillagászati távolságok csillagok általában kifejezve parszekre (PC) - a távolság, amely a sugara a Föld pályáját, merőleges a látómezejében, látható szögben 1”. És mivel a szög egyenlő 1/206265 második radián, majd a PC = 1 és 206.265. e. = 3.26 kommunikációt. évben.
Általában az a szög, amely a sugár a csillag látható Föld körüli pályára, ez az úgynevezett parallaxis ( „parsecs” csak azt jelenti, „második parallaxis +”). Ezekben az egységekben, a távolság a Proxima 1,3 pc.
Az igazi csillag fényessége kifejezett abszolút nagysága.
Ahhoz, hogy a látható értékeket (m), hogy menjen az abszolút (M), meg kell állapítani, mekkora nagyságú csillag volna, ha az anyagot egy elfogadott szabvány által a parttól 10 db tőlünk, és egyúttal kizárja az elnyelt fény a csillagközi térben:
M = m + 5 - 5 · LG R - A,
ahol Μ - abszolút nagyságát, m - látszólagos nagysága, R - a távolságot (parszekre), A - Star fényintenzitás csökkenése a fényelnyelési csillagközi kifejezett nagyságát.
Ezen képlet, nem szabad elfelejteni, hogy mind a három fotometriai értékeket (M, m és A) kell, hogy az egyik rendszer: vizuális, fényképészeti, B, V, vagy bármely más, de nem feltétlenül azonos.
Az abszolút vizuális nagysága a Nap körülbelül öt. Ezért, ha a Nap tőlünk egy „standard” távolság 10 db, akkor lehetett látni szabad szemmel, de elveszett volna sok más csillag az ötödik nagyságát. És ha a "standard" távolsággal közelebb Rigel (β Orion), lenne egy csillag -7,5 m; ilyen fényes csillag a mi éjszakai égen, egyáltalán nem.
Tehát abszolút nagyságát egy csillag közvetlenül kapcsolódik a kapacitás a sugárzás, amely a csillagászok hívja a fényesség.
A csillag fényessége mérhető fizikai egységekben (például watt), de a csillagászok egyre kifejező fényesség csillagok szempontjából napenergia fényesség.
Fénysűrűség érték függ a sorrendben, amelyben a tartomány a spektrum mérjük, ezért beszélünk optikai, infravörös, ultraibolya, és más csillagok fényesség.
Ha a mért teljes teljesítménye a csillag sugárzást az elektromágneses spektrum, mint fényesség úgynevezett bolométer-. A Nap körülbelül 4 · október 26 watt.
A legtöbb csillag abszolút értékek -10 és +20. A különbség a abszolút nagyságok 30 azt jelenti, a különbség a fénysűrűség billió (10 12) újra. Mint látható, a csillagok változik a fényerő rendkívül erős.
Több anyag: