Egy csillag fényességét a koncepció segítségével határozzuk meg. Csillagok fényessége és magnitúdói
Csillagok. Fényerő, spektrum és osztályozás.
Egyes csillagok erősebben, mások gyengébben ragyognak. A csillagok sugárzásának erejét fényességnek nevezzük. A fényesség a csillag által 1 másodperc alatt kibocsátott teljes energia. A csillag fényessége a csillag által minden irányban kibocsátott energia áramlását jellemzi, teljesítménydimenziója J/s vagy W. A fényerőt akkor határozzuk meg, ha ismert a látszólagos nagyság és a csillag távolsága. Míg a csillagászat meglehetősen megbízható műszeres módszerekkel rendelkezik a látszólagos magnitúdó meghatározására, a csillagok távolságát nem olyan könnyű meghatározni. A Nap abszolút magnitúdója a teljes sugárzási tartományban (bolometrikus magnitúdó) M = 4,72, fényessége L = 3,86∙10 26 W. Az abszolút nagyság ismeretében megtalálhatja a fényerőt: log L/L = 0,4 (M – M).
| Csillag | Fényesség |
| Sirius | 22 L |
| Canopus | 4700 liter |
| Arcturus | 107 liter |
| Vega | 50 liter |
Más csillagok fényerejét relatív egységekben határozzák meg, összehasonlítva a Nap fényességével. Ismertek olyan csillagok, amelyek több tízezerszer kevesebb sugárzást bocsátanak ki, mint a Nap. A csak a Föld déli féltekéjének országaiban 8. magnitúdós (szabad szemmel nem látható!) csillagként látható S Doradus csillag pedig milliószoros. Fényesebb a napnál, abszolút nagysága M = –10,6. A csillagok fényereje akár milliárdszor is eltérhet. A nagyon nagy fényerejű csillagok között óriások és szuperóriások különböztethetők meg. A legtöbb óriás hőmérséklete 3000-4000 K között van, ezért nevezik vörös óriásoknak.
Aldebaran egy vörös óriás a Bika csillagképben.
Alpha Orionis - Betelgeuse. A szuperóriások, mint például a Betelgeuse, a legerősebb fényforrások. Az alacsony fényerejű csillagokat törpének nevezik.
A Szíriusz mellett egy kis pont a műhold, a fehér törpe, a Sirius B. A csillagok spektruma az útlevelük, amelyen az összes csillagjegy leírása szerepel. A csillagok ugyanabból készülnek kémiai elemek, amelyek a Földön ismertek, de in százalék dominálnak a könnyű elemek: a hidrogén és a hélium. A csillag spektrumából megtudhatja a fényességét, a csillagtól való távolságát, hőmérsékletét, méretét, kémiai összetétel légköre, tengelye körüli forgási sebessége, a közös súlypont körüli mozgás jellemzői. Egy távcsőre szerelt spektrális berendezés a csillagok fényét hullámhosszonként spektrumcsíkra választja szét. A spektrumból megtudhatja, hogy milyen energia származik a csillagból különböző hullámhosszokon, és nagyon pontosan megbecsülheti a hőmérsékletét. A csillagok színe és spektruma összefügg a hőmérsékletükkel. A 3000 K fotoszféra-hőmérsékletű hideg csillagokban a spektrum vörös tartományában lévő sugárzás dominál. Az ilyen csillagok spektruma sok fém- és molekulasort tartalmaz. A 10 000–15 000 K feletti hőmérsékletű forró kék csillagokban az atomok többsége ionizált. A teljesen ionizált atomok nem hoznak létre spektrumvonalat, ezért az ilyen csillagok spektrumában kevés vonal van.
Színképük szerint a csillagokat spektrális osztályokra osztják:
|
Különböző csillagok spektruma. A csillagspektrumok jellegzetessége a jelenléte is Hatalmas mennyiségű különböző elemekhez tartozó abszorpciós vonalak. E vonalak finom elemzése különösen értékes információkat szolgáltatott a csillagok külső rétegeinek természetéről.
A csillagok külső rétegeinek kémiai összetételét, ahonnan sugárzásuk közvetlenül hozzánk érkezik, a hidrogén teljes túlsúlya jellemzi. A második helyen a hélium áll, a többi elem száma pedig meglehetősen kicsi. Körülbelül minden tízezer hidrogénatomra jut ezer héliumatom, körülbelül 10 oxigénatom, valamivel kevesebb szén- és nitrogénatom, valamint csak egy vasatom. A többi elem szennyeződése teljesen elhanyagolható. Túlzás nélkül kijelenthetjük, hogy a csillagok hidrogénből és héliumból állnak, valamint kisebb, nehezebb elemek keverékéből. A csillag külső rétegeinek hőmérsékletének jó mutatója a színe. Az O és B spektrumtípusú forró csillagok kékek; a Napunkhoz hasonló csillagok (amelynek spektrális osztálya G2) sárgának, míg a K és M spektrális osztályba tartozó csillagok vörösnek tűnnek. Az asztrofizikában van egy gondosan kidolgozott és teljesen objektív színrendszer. Különböző szigorúan szabványosított fényszűrőkkel kapott megfigyelt nagyságok összehasonlításán alapul. Mennyiségileg a csillagok színét a két szűrőn keresztül kapott két érték különbsége jellemzi, amelyek közül az egyik túlnyomórészt kék sugarakat ("B"), a másik pedig hasonló spektrális érzékenységi görbével rendelkezik. emberi szem által("V") A csillagok színének mérési technológiája annyira fejlett, hogy a mért B-V érték alosztály pontossággal meg lehet határozni egy csillag spektrális osztályát. Halvány csillagok esetén színelemzés - az egyetlen lehetőség spektrális osztályozásuk.
A Harvard spektrális osztályozása bizonyos spektrumvonalak meglétén vagy hiányán, valamint relatív intenzitásán alapul.
A táblázatban a viszonylag hideg csillagokra felsorolt fő spektrális osztályokon kívül létezik még N és R osztály (a szénmolekulák C2, cianid CN és szén-monoxid abszorpciós sávjai), S osztály (titán-oxidok TiO és cirkónium-ZrO sávjai). ), valamint a leghidegebb csillagok esetében – L osztály (CrH sáv, rubídium, cézium, kálium és nátrium vonalak). A csillag alatti típusú objektumok - „barna törpék”, amelyek tömege közepes a csillagok és a bolygók között, a közelmúltban egy speciális T spektrális osztályt (víz, metán és molekuláris hidrogén abszorpciós sávja) vezettek be. Az O, B, A spektrumosztályokat gyakran melegnek vagy korainak, az F és G osztályokat a szoláris, a K és M osztályokat pedig a hideg vagy késői spektrumosztályoknak nevezik. A csillagspektrumok pontosabb meghatározásához a felsorolt osztályok közötti intervallumokat 10 alosztályra osztjuk. Például az F5 egy spektrum közbenső F0 és G0 között. A Nap spektrális osztálya G2.
Lehetőség a fényesség mérésére és összehasonlítására különböző csillagok egy új csillagászati terület – a kolorimetria – felfedezéséhez vezetett. A kolorimetria a csillagok színének mérése és tanulmányozása.
A színérzékelés tisztán szubjektív, a megfigyelő retinájának reakciójától függ. Az emberi szem színérzékenysége megközelítőleg a következő területre korlátozódik: az ibolya sugaraktól (4000 A) a vörös sugarakig (7500 A). A csillagok az elektromágneses spektrum minden tartományában energiát bocsátanak ki, nem csak a látható tartományban. A csillagok színét a sugárzás intenzitásának aránya határozza meg a spektrum két vagy több tartományában. Eleinte azt javasolták, hogy fényképek segítségével mérjék a csillagok színét. Ha egy csillagot két fényképezőlapon fényképeznek le, amelyek közül az egyik rövidebb, kék, a másik pedig a hosszabb, vörös sugarakra érzékeny, akkor a feketedés, vagyis a látható nagyság eltérő lesz a különböző fényképezőlapokon. A fényképezési nagyságok közötti különbséget színindexnek (CI) nevezték.
CI = m(1) – m(2). A vörös csillagok színindexe pozitív, míg a kék-fehér csillagok negatív színindexűek. A fotometriai méréstechnika fejlődésével és a fotosokszorozók megjelenésével megállapodás született az U, B, V színrendszer használatáról Az U, B, V rendszer váltotta fel a korábbi fényképes és fotovizuális színmeghatározó rendszert. Színrendszer U méri nagyságrendekkel a spektrum ultraibolya tartományában a B színrendszer a közönséges fényképészeti tartományban van, ami a kék sugaraknak felel meg, az V színrendszer pedig a bolygónk megvilágításában uralkodó szín tartományában, azaz. sárga szín.
UBV rendszer.
A B-V színindex lehetővé teszi a kék és sárga sugarak sugárzási intenzitásának összehasonlítását, valamint az indikátort U-B színek a spektrum ultraibolya és kék tartományában. Megállapodtunk abban, hogy egy AO osztályú csillag B-V színindexe nulla. Ez egy 5550 A hullámhosszú kvantumfluxusnak felel meg. Ha egy fősorozatú csillag színindexe negatív, akkor ez egy korai spektrális típusú csillag, amelynek felületi hőmérséklete meghaladja a 10 000 K-t. Ha a színindex pozitív. , akkor ez egy késői spektrális osztályokba tartozó csillag, amelynek felületi hőmérséklete 10 000 K-nél alacsonyabb. Így a kolorimetriában a fősorozatú csillagok B-V színindexe, spektrális típusa és a fotoszféra hőmérséklete között kapcsolatot létesítenek. A csillagokat – ritka kivételektől eltekintve – pontszerű sugárzási forrásként figyelik meg. Ez azt jelenti, hogy szögméretük nagyon kicsi. Még a legnagyobb teleszkópok sem látják a csillagokat „igazi” korongoknak. A csillagot még a legnagyobb távcsőben sem lehet feloldani.
A csillagok méretének meghatározására szolgáló módszerek:
- egy csillag holdfogyatkozásának megfigyeléséből meg lehet határozni a szögméretet, és a csillag távolságának ismeretében meghatározni a valódi, lineáris méreteit;
- a csillag mérete közvetlenül mérhető egy speciális eszközzel - optikai interferométerrel;
- egy csillag mérete elméletileg kiszámítható a teljes fényesség és hőmérséklet becslései alapján a Stefan–Boltzmann törvény szerint.
A Nap és a törpék összehasonlító méretei.
A csillagok mérete jelentősen eltér: vannak törpék, óriások és közönséges csillagok, amelyek többségben vannak. A mérések kimutatták, hogy a fehér törpék mérete több ezer kilométeres, a vörös óriások mérete pedig összemérhető a méretekkel. Naprendszer. A csillag tömege talán a legfontosabb jellemzője. A tömeg mindent meghatároz életút csillagok. A kettős csillagrendszerekbe tartozó csillagok tömege becsülhető, ha az a pálya fél-nagy tengelye és a T keringési periódus ismert Ebben az esetben a tömegeket a Kepler-féle harmadik törvény alapján határozzuk meg, amelyet a következőkben írhatunk fel forma: itt M1 és M2 a rendszerelemek tömege, G – gravitációs állandó. Az egyenlet megadja a rendszerelemek tömegeinek összegét. Ha ezen kívül ismerjük a keringési sebességek arányát, akkor tömegük külön is meghatározható. Sajnos az egyes csillagok tömege így csak viszonylag kis számú kettős rendszer esetében határozható meg.
Minden más tömegbecslési módszer közvetett. Lényegében a csillagászatnak nem volt és jelenleg sincs módszere egy elszigetelt csillag tömegének közvetlen és független meghatározására. És ez egy súlyos hiba az Univerzumról szóló tudományunkban. Ha létezne ilyen módszer, tudásunk fejlődése sokkal gyorsabb lenne. A fő sorozatú csillagok esetében megállapították, hogy minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a csillag fényessége. Ez a függés nemlineáris: például a tömeg megduplázódásával a fényerő több mint 10-szeresére nő. A legkisebb csillagok sokkal nagyobb tömegűek, mint a Naprendszer bármely bolygója. A csillagok tömege 0,1 naptömegtől több tíz naptömegig terjed. Így a csillagok tömege mindössze néhány százszoros.
A legtöbb csillag tömegének és fényességének összehasonlítása a következő összefüggést mutatja: a fényerő megközelítőleg arányos a tömeg negyedik hatványával.
A Nap középpontjában lévő gáz sűrűsége százszorosa a vízének. Egy csillag, amelynek súlya kétszer akkora, mint a Nap, körülbelül 16-szor erősebben sugároz. Befolyása alatt magas hőmérsékletű(több millió kelvin) az atommag atomjai teljesen ionizálódnak, és a köztük lévő távolságok csökkennek. A Nap középpontjában lévő gáz sűrűsége százszorosa a vízének. A csillag hőmérséklete is nő, ahogy közeledik a középponthoz. A korai O, B, A spektrumtípusú csillagokat is nagy forgási sebesség jellemzi.
Csillagok egyenlítői forgási sebességei: spektrum v, km/s O5 400 A0 320 A5 250 F0 180
A legnagyobb megfigyelt sebesség az emissziós vonallal rendelkező csillagokban található, és természetesen a neutroncsillagokban. Napunk együtt forog egyenlítői sebesség 2 km/s. A csillagok mérete, fényereje és hőmérséklete nagyon eltérő.
Óriási felületük miatt az óriások mérhetetlenül több energiát bocsátanak ki, mint az olyan normál csillagok, mint a Nap, annak ellenére, hogy felszíni hőmérsékletük jóval alacsonyabb. A vörös szuperóriás Betelgeuse (orion) sugara sokszorosa a Nap sugarának. Ezzel szemben egy normál vörös csillag mérete általában nem haladja meg a Nap méretének egytizedét. Az óriásokkal ellentétben törpének hívják őket. Például két azonos spektrumtípusú M2 csillag, a Betelgeuse és a Lalande 21185 fényereje 600 000-szeresen különbözik egymástól. A Betelgeuse 3000-szer fényesebb, mint a Nap, míg a Lalande 21185 200-szor gyengébb. A csillagok evolúciójuk különböző szakaszaiban óriásokká és törpékké válnak, az óriások pedig az „öregkort” elérve fehér törpévé válhatnak. A vörös óriások és szuperóriások mellett vannak fehér és kék szuperóriások: Regulus (α Leo), Rigel (β Orion).
Információforrás: "Open Astronomy 2.5", LLC "PHYSICON"
Csillagok dobják be nyitott tér hatalmas szám, szinte teljesen képviselve különböző típusok sugarak. Egy csillag teljes sugárzási energiája egy bizonyos idő alatt a csillag fényessége. A fényességi index nagyon fontos a világítótestek vizsgálatához, mivel ez a csillag összes tulajdonságától függ.
Az első dolog, amit érdemes megjegyezni, amikor egy csillag fényességéről beszélünk, az az, hogy könnyen összetéveszthető a csillag más paramétereivel. De a gyakorlatban minden nagyon egyszerű - csak tudnia kell, hogy az egyes jellemzők miért felelősek.
A csillag fényessége (L) elsősorban a csillag által kibocsátott energia mennyiségét tükrözi, ezért wattban mérik, mint minden mást. mennyiségi jellemző energia. Ez egy objektív mennyiség: nem változik, amikor a megfigyelő mozog. Ez a paraméter 3,82 × 10 26 W. Csillagunk fényességjelzőjét gyakran használják más csillagok fényességének mérésére, ami sokkal kényelmesebb az összehasonlításhoz - ekkor L ☉ jelzéssel látjuk el, (☉ a Nap grafikus szimbóluma.)
Nyilvánvalóan a fentiek közül a leginformatívabb és legegyetemesebb jellemző a fényesség. Mivel ez a paraméter jeleníti meg a legrészletesebben a csillag sugárzásának intenzitását, így a csillag számos jellemzőjét – a mérettől és tömegtől az intenzitásig – megtudhatjuk vele.
Fényerő A-tól Z-ig
Nem tart sokáig a sugárzás forrásának keresése egy csillagban. Minden energia, amely elhagyhatja a csillagot, a termonukleáris fúziós reakciók során keletkezik. A gravitációs nyomás hatására héliummá egyesülő hidrogénatomok hatalmas mennyiségű energiát szabadítanak fel. A nagyobb tömegű csillagokban pedig nem csak a hidrogén, hanem a hélium is „ég” – néha még nagyobb tömegű elemek, még a vas is. Ekkor kiderül, hogy az energia sokszorosa.
alatt felszabaduló energia mennyisége nukleáris reakció, közvetlenül attól függ - minél nagyobb, annál jobban összenyomja a gravitáció a csillag magját, és annál több hidrogén alakul egyidejűleg héliummá. De nem egyedül az atomenergia határozza meg a csillagok fényességét – elvégre azt is kifelé kell kibocsátani.
Itt jön képbe a sugárzási terület. Befolyása az energiaátadás folyamatában nagyon nagy, ami a mindennapi életben is könnyen igazolható. Egy izzólámpa, amelynek izzószála 2800 °C-ra melegszik fel, 8 óra működés után nem változtatja meg jelentősen a helyiség hőmérsékletét, de egy normál, 50-80 °C hőmérsékletű elem képes felmelegíteni a helyiséget. észrevehető fülledtségig. A hatékonyságbeli különbségeket az energiát kibocsátó felület nagyságának különbsége okozza.
A csillag magjának területe és felülete közötti arány gyakran arányos az izzószál és az akkumulátor arányával - a mag átmérője csak a csillag teljes átmérőjének tízezrede lehet. Így egy csillag fényességét súlyosan befolyásolja a kibocsátó felületének területe - vagyis magának a csillagnak a felülete. A hőmérséklet itt nem olyan jelentős. A csillag felszínének izzása 40%-kal kisebb, mint a Nap fotoszférájának hőmérséklete – de nagy mérete miatt fényereje 150-szeresen haladja meg a Nap fényességét.
Kiderült, hogy egy csillag fényességének számításakor a méret szerepe fontosabb, mint a mag energiája? Nem igazán. A nagy fényerejű és hőmérsékletű kék óriások fényereje hasonló a vörös szuperóriásokhoz, amelyek sokkal nagyobbak. nagyobb méretű. Ezenkívül a legmasszívabb és az egyik legforróbb csillag rendelkezik a legmagasabb fényerővel híres sztárok. Az új rekorder felfedezéséig ez véget vet a vitának a fényerő legfontosabb paraméteréről.
A fényerő felhasználása a csillagászatban
Így a fényesség meglehetősen pontosan tükrözi mind a csillagok energiáját, mind a felszínét – ezért is szerepel a csillagászok által a csillagok összehasonlítására használt osztályozási táblázatokban. Közülük érdemes kiemelni a diagramot
Ha megnézi a csillagos eget, azonnal észreveszi, hogy a csillagok erősen különböznek egymástól - egyesek nagyon fényesen ragyognak, könnyen észrevehetők, mások szabad szemmel nehezen megkülönböztethetők.
Már az ókori csillagász, Hipparkhosz is javasolta a csillagok fényességének megkülönböztetését. A csillagokat hat csoportra osztották: az elsőbe tartoznak a legfényesebbek - ezek az első magnitúdójú csillagok (rövidítve - 1 m, a latin magnitudo - magnitúdó), a gyengébb csillagok - a második magnitúdó (2 m) és így tovább a hatodik csoportig. - szabad szemmel alig látható csillagok. A csillag magnitúdója a csillag ragyogását jellemzi, vagyis azt a megvilágítást, amelyet a csillag teremt a Földön. Egy 1 méteres csillag ragyogása 100-szor nagyobb, mint egy 6 méteres csillagé.
Kezdetben a csillagok fényességét pontatlanul, szemmel határozták meg; később, az új optikai műszerek megjelenésével a fényerőt pontosabban kezdték meghatározni, és ismertté váltak a 6-nál nagyobb magnitúdójú, kevésbé fényes csillagok (A legerősebb orosz teleszkóp - egy 6 méteres reflektor - lehetővé teszi a csillagok megfigyelését a 24. nagyságrend.)
A mérések pontosságának növekedésével és a fotoelektromos fotométerek megjelenésével a csillagok fényességének mérési pontossága nőtt. A csillagok magnitúdóit törtszámokkal kezdték jelölni. A legfényesebb csillagok, valamint a bolygók magnitúdója nulla vagy akár negatív is. Például a Hold teliholdkor -12,5, a Nap magnitúdója -26,7.
1850-ben N. Posson angol csillagász levezette a képletet:
E1/E2=(5v100)m3-m1?2,512m2-m1
ahol E1 és E2 a Földön lévő csillagok által létrehozott megvilágítás, m1 és m2 pedig a magnitúdójuk. Más szavakkal, például egy első magnitúdójú csillag 2,5-szer fényesebb, mint egy második magnitúdójú, és 2,52 = 6,25-szer fényesebb, mint egy harmadik magnitúdójú csillag.
A magnitúdó érték azonban nem elegendő egy objektum fényességének jellemzésére, ehhez ismerni kell a csillag távolságát.
Egy tárgy távolsága meghatározható anélkül, hogy fizikailag elérnénk. Egy ismert szegmens (bázis) mindkét végéről meg kell mérni az irányt ehhez az objektumhoz, majd ki kell számítani a szakasz és a távoli objektum végei által alkotott háromszög méreteit. Ezt a módszert háromszögelésnek nevezik.
Minél nagyobb az alap, az pontosabban az eredmény mérések. A csillagok távolsága olyan nagy, hogy az alap hosszának meg kell haladnia a méreteket földgolyó, ellenkező esetben a mérési hiba nagy lesz. Szerencsére a megfigyelő egy évig utazik a bolygóval a Nap körül, és ha több hónapos időközönként két megfigyelést végez ugyanarról a csillagról, akkor kiderül, hogy a Föld pályájának különböző pontjairól nézi – és ez már tisztességes alap . A csillag iránya megváltozik: kissé eltolódik a távolabbi csillagok hátteréhez képest. Ezt az elmozdulást parallaxisnak nevezzük, és azt a szöget, amellyel a csillag eltolódott az égi gömbön, parallaxisnak. Egy csillag éves parallaxisa az a szög, amelynél a Föld pályájának átlagos sugara látható volt róla, merőleges a csillag irányára.
A parallaxis fogalma a csillagászatban a távolság egyik alapegységének - parsec - nevéhez fűződik. Ez a távolság egy képzeletbeli csillagtól, amelynek éves parallaxisa pontosan 1" lenne. Bármely csillag éves parallaxisa egy egyszerű képlettel van összefüggésben a távolsággal:
ahol r a távolság parszekben, P az éves parallaxis másodpercben.
Most több ezer csillag távolságát határozták meg a parallaxis módszerrel.
Most, hogy ismeri a csillag távolságát, meghatározhatja annak fényességét - az általa ténylegesen kibocsátott energia mennyiségét. Abszolút nagysága jellemzi.
Az abszolút magnitúdó (M) az a magnitúdó, amellyel egy csillag 10 parszek (32,6 fényév) távolságra lenne a megfigyelőtől. A látszólagos magnitúdó és a csillag távolságának ismeretében megtalálhatja az abszolút nagyságát:
M=m + 5-5 * lg(r)
A Naphoz legközelebbi csillag, a Proxima Centauri, egy apró halvány vörös törpe, látszólagos magnitúdója m=-11,3, abszolút magnitúdója M=+15,7. A Földhöz való közelsége ellenére egy ilyen csillagot csak erős távcsővel lehet látni. A Wolf-katalógus szerint még halványabb 359. sz. csillag: m=13,5; M=16,6. A mi Napunk 50 000-szer fényesebben süt, mint a Wolf 359. A doradus csillagnak (a déli féltekén) csak a 8. látszólagos magnitúdója van, és szabad szemmel nem látható, de abszolút érték M=-10,6; milliószor fényesebb a Napnál. Ha ugyanolyan távolságra lenne tőlünk, mint a Proxima Centauri, fényesebben ragyogna, mint a Hold teliholdkor.
A Napnál M=4,9. 10 parszek távolságban a nap halvány csillagként lesz látható, szabad szemmel alig látható.
Képzeld el, hogy valahol a tengeren az éjszaka sötétjében halkan pislákol egy fény. Hacsak egy tapasztalt tengerész el nem magyarázza, mi ez, gyakran nem fogja tudni: vagy egy elhaladó hajó orrában lévő zseblámpa, vagy egy távoli világítótorony erős keresőlámpája.
Ugyanabban a pozícióban sötét éjszaka A csillogó csillagokat is nézzük. Látszólagos fényességük a valódi fényerősségüktől is függ, ún fényesség, és a hozzánk való távolságukból. Csak a csillag távolságának ismeretében lehet kiszámítani annak fényességét a Naphoz képest. Például egy olyan csillag fényerejét, amely a valóságban tízszer kevésbé fényes, mint a Nap, 0,1-ben fejezzük ki.
Egy másik módszer a csillag valódi fényerősségének kifejezésére az, hogy kiszámítjuk, milyen magnitúdónak tűnne számunkra, ha 32,6 szabványos távolságra lenne tőlünk. fényévek, vagyis olyan, hogy ezalatt a 300 000 km/sec sebességgel haladó fény áthaladna rajta.
Egy ilyen szabványos távolság elfogadása kényelmesnek bizonyult különféle számításokhoz. A csillagok fényereje, mint minden fényforrás, fordítottan változik a tőle való távolság négyzetével. Ez a törvény lehetővé teszi számunkra, hogy kiszámítsuk a csillagok abszolút nagyságát vagy fényességét, ismerve a távolságukat.
Amikor ismertté váltak a csillagok távolságai, ki tudtuk számolni fényességüket, azaz sorba rendezni és összehasonlítani egymással azonos feltételek mellett. El kell ismerni, hogy az eredmények lenyűgözőek voltak, mivel korábban azt feltételezték, hogy minden csillag „hasonló a mi Napunkhoz”. A csillagok fényereje elképesztően változatosnak bizonyult, és a mi vonalunkban nem hasonlíthatók össze egyetlen úttörő sorral sem.
Csak extrém példákat adunk a csillagok világának fényességére.
A leghalványabb régóta ismert a Napnál 50 ezerszer halványabb csillag, abszolút fényességi értéke: +16,6. Később azonban még halványabb csillagokat is felfedeztek, amelyek fényereje a naphoz képest milliószor kisebb!
Az űrbeli méretek megtévesztőek: a földi Deneb fényesebben világít, mint az Antares, de a Pisztoly egyáltalán nem látható. Egy bolygónkról érkező megfigyelő számára azonban mind a Deneb, mind az Antares egyszerűen jelentéktelen pontnak tűnik a Naphoz képest. Hogy ez mennyire helytelen, az alapján lehet megítélni egyszerű tény: A fegyver másodpercenként annyi fényt termel, mint a Nap egy év alatt!
A csillagsor másik szélén áll Aranyhal "S" betűje, csak a Föld déli féltekéjének országaiban látható csillagként (vagyis távcső nélkül nem is látható!). Valójában 400 ezerszer fényesebb, mint a Nap, abszolút fényereje pedig -8,9.
Abszolút Napunk fényességi értéke +5. Nem túl sok! 32,6 fényév távolságból nehezen látnánk távcső nélkül.
Ha egy közönséges gyertya fényességét a Nap fényességének vesszük, akkor Dorado „S”-je ehhez képest erős reflektorfény lesz, és a leggyengébb csillag gyengébb, mint a legszánalmasabb szentjánosbogár.
Tehát a csillagok távoli napok, de fényintenzitásuk teljesen eltérhet a mi csillagunkétól. Képletesen szólva, a Napunkat egy másikra cserélni óvatosan kell megtenni. Az egyik fényétől megvakulunk, a másik fényében úgy bolyongunk, mintha félhomályban lennénk.
Nagyságrendek
Mivel a szem az első mérési eszköz, tudnunk kell egyszerű szabályok, amelyek szabályozzák a fényforrások fényerősségére vonatkozó becsléseinket. A világosságbeli különbségekre vonatkozó értékelésünk inkább relatív, mint abszolút. Ha két halvány csillagot összehasonlítunk, azt látjuk, hogy észrevehetően különböznek egymástól, de kettő esetében fényes csillagok ugyanaz a fényerő-különbség nálunk is észrevétlen marad, hiszen ehhez képest jelentéktelen teljes szám kibocsátott fényt. Más szóval, a szemünk értékel relatív, de nem abszolút különbség a ragyogásban.
Hipparkhosz volt az első, aki a szabad szemmel látható csillagokat fényességük szerint hat osztályba osztotta. Később ezt a szabályt valamelyest javították anélkül, hogy magát a rendszert megváltoztatták volna. A magnitúdós osztályokat úgy osztották el, hogy egy 1. magnitúdójú csillag (átlag 20) százszor több fényt bocsásson ki, mint egy 6. magnitúdójú csillag, amely a legtöbb ember számára a látótávolság határán van.
Egy nagyságrendű különbség egyenlő a 2,512 négyzetével. Két magnitúdónyi különbség 6,31-nek (2,512 négyzet), három magnitúdós különbség 15,85-nek (2,512 a harmadik hatványnak), négy magnitúdós különbség 39,82-nek (2,512 a negyedik hatványnak), ötös különbségnek felel meg. magnitúdója 100-nak felel meg (2,512 ötödik fok).
Egy 6. magnitúdójú csillag százszor kevesebb fényt ad nekünk, mint egy 1. magnitúdójú csillag, és egy 11. magnitúdójú csillag tízezerszer kevesebb. Ha egy 21. magnitúdójú csillagot veszünk, akkor fényereje 100 000 000-nél kisebb lesz.
Mint már világos, az abszolút és relatív vezetési érték,
a dolgok teljesen összehasonlíthatatlanok. Egy „rokon” megfigyelő számára bolygónkról a Cygnus csillagképben lévő Deneb valahogy így néz ki. Valójában azonban a Föld teljes pályája alig lenne elég ahhoz, hogy ennek a csillagnak a kerületét teljesen magában foglalja.
A csillagok helyes osztályozása érdekében (és mindegyik különbözik egymástól), gondosan ügyelnie kell arra, hogy a szomszédos csillagmagasságok közötti teljes intervallumban a 2,512 fényességi arány fennmaradjon. Egyszerű szemmel lehetetlen ilyen munkát végezni, speciális eszközökre van szükség, mint pl fotométerek Pickering, szabványként használt északi csillag vagy akár egy „átlagos” műcsillag.
Ezenkívül a mérések kényelme érdekében gyengíteni kell a nagyon fényes csillagok fényét; ezt akár polarizáló berendezéssel, akár a segítségével érhetjük el fotometrikus ék.
A tisztán vizuális módszerekkel még nagy távcsövek segítségével sem lehet kiterjeszteni magnitúdóskálánkat a halvány csillagokra. Ezenkívül vizuális mérési módszereket csak közvetlenül a teleszkópnál szabad (és lehet) végezni. Ezért korunkban a tisztán vizuális osztályozást már elhagyták, és a fotoanalízis módszerét alkalmazzák.
Hogyan lehet összehasonlítani azt a fénymennyiséget, amelyet egy fotólemez két különböző fényű csillagtól kap? Ahhoz, hogy egyformának tűnjenek, a fényesebb csillag fényét ismert mértékben kell csillapítani. Ennek legegyszerűbb módja, ha a rekesznyílást a teleszkóp lencséje elé helyezi. A teleszkópba jutó fény mennyisége a lencse területétől függően változik, így bármely csillag fényének csillapítása pontosan mérhető.
Válasszunk ki egy csillagot standardnak, és fényképezzük le a teleszkóp teljes rekesznyílásával. Ezután meghatározzuk, hogy adott expozíciónál melyik rekeszértéket kell használni, hogy ugyanazt a képet kapjuk, amikor fényesebb csillagot készítünk, mint az első esetben. A kicsinyített és a teljes lyukak területének aránya adja meg a két objektum fényességének arányát.
Ez a mérési módszer csak 0,1 magnitúdós hibát ad az 1-től 18-ig terjedő tartományban lévő bármely csillagra. Az így kapott nagyságrendeket ún fotóvizuális.
Fényesség csillagok, a csillag fényerőssége, azaz a csillag által kibocsátott fényáram nagysága egységnyi térszögben. A "csillagfényesség" kifejezés nem felel meg az általános fotometria "fényessége" kifejezésének. Egy csillag napsugárzása vonatkozhat a csillag spektrumának bármely tartományára (csillag vizuális napsugárzása, csillag fényképes napsugárzása stb.), vagy teljes sugárzására (csillag bolometrikus napsugárzása). Egy csillag fényességét általában a napfény fényerejének egységeiben fejezik ki, ami 3,1027 nemzetközi gyertyának felel meg, vagyis 3,8 × 1033 erg/sec. Az egyes csillagok fényereje nagymértékben különbözik egymástól: vannak olyan csillagok, amelyeknek a bolometrikus fényessége eléri a félmilliót napfényegységben (O spektrális osztályú szuperóriás csillagok), valamint olyan csillagok, amelyeknek a fényessége több százezerszer kisebb, mint a Nap. Úgy gondolják, hogy vannak még alacsonyabb fényerősségű csillagok. A csillagok tömegével, sugarával és felületi hőmérsékletével együtt a fényesség is a legfontosabb jellemzőket csillagok Az elméleti asztrofizika megvizsgálja ezen csillagjellemzők közötti kapcsolatot. A csillag L pozíciója az abszolúthoz kapcsolódik nagyságrendű M függőség:
M = -2,5 log L + 4,77.
Lásd még Art. Csillagok vagy T. vele.
- - A csillag fényességét ún. kritikus, ha a csillag anyagára ható megfelelő sugárzási nyomáserő egyensúlyba hozza a gravitációs erőt. vonzerő...
Fizikai enciklopédia
- - a felszín egy pontján. az egyik fénymennyiség, a felületelemből kiáramló fényáram aránya az elem területéhez...
Fizikai enciklopédia
- - a csillagászatban a forrás által egységnyi idő alatt kibocsátott teljes energia...
Csillagászati szótár
- - a világító felület által kibocsátott fényáram aránya a felület területéhez viszonyítva. S. egység - lumen négyzetméterenként. méter...
Nagy enciklopédikus politechnikai szótár
- - a CSILLAG abszolút fényereje - a felülete által másodpercenként kibocsátott energia mennyisége. Wattban vagy a napfény fényerejének egységeiben kifejezve...
Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
- - 1) a csillagászatban - az űrobjektum által egységnyi idő alatt kibocsátott energia teljes mennyisége. Néha beszélnek a fényességről egy bizonyos hullámhossz-tartományban, például rádiófényességről...
- - a világítófelület által kibocsátott fényáram aránya a felület területéhez képest - felületi sűrűség fényáramonként - svítivost; intenzita osvětlení - Lichtausstrahlung; Oberflächenleuchtdichte - fajlagos fénykibocsátás...
Építőipari szótár
- - Fersman, 1934, - asszociált vagy lehetséges vegyszerek sémái. függőleges és vízszintes sorokba rendezett elemek, amelyek az izomorfizmus törvényei szempontjából képesek egy-egy elemet helyettesíteni...
Földtani enciklopédia
- - I Fényerő a felület egy pontjában, egy adott pontot tartalmazó kis felületi elemből kiinduló fényáram aránya az elem területéhez viszonyítva. Az egyik fénymennyiség...
- - a csillag fényereje, azaz a csillag által kibocsátott fényáram nagysága egységnyi térszögben. A "csillag fényessége" kifejezés nem felel meg az általános fotometria "fényessége" kifejezésének...
Nagy szovjet enciklopédia
- - csillagok - sugárzási teljesítmény...
- - a fényforrás egységnyi felülete által kibocsátott teljes fényáram értéke. lm/m²-ben mérve...
Nagy enciklopédikus szótár
- - Cm...
AZ ÉS. Dahl. Az orosz nép közmondásai
- - fényerő A fényforrás felülete által kibocsátott fényáram aránya ennek a felületnek a területén...
Szótár Efremova
- - fény"...
orosz helyesírási szótár
- - ...
Szóalakok
"Star Luminosity" a könyvekben
szerző„Csillagról csillagra fognak száguldani minket...” A dalszerzők mindig is gazdagok, hibás és érzékeny emberek voltak. Tudták, hogy az igazi költőket, például Paszternakot, Akhmatovát vagy Zabolotszkijt minden tisztelet nélkül kezelik, mivel szövegeikben semmi közük nincs
"Csillagról csillagra fognak száguldani minket..."
Voinovich író élete és rendkívüli kalandjai című könyvből (maga mesélte) szerző Voinovics Vlagyimir Nyikolajevics„Sztárról sztárra fognak száguldani minket...” Nem tudom, hogy van ez most, de akkoriban a dalszerzők gazdag, hibás és érzékeny emberek voltak. Tudták, hogy az igazi költőket, például Paszternakot, Akhmatovát vagy Zabolotszkijt minden tisztelet nélkül kezelik, tekintve, hogy szövegeik nem
"Csillagról csillagra fognak száguldani minket..."
A szerző könyvéből„Sztárról sztárra fognak száguldani minket...” Nem tudom, hogy van ez most, de akkoriban a dalszerzők gazdag, hibás és érzékeny emberek voltak. Tudták, hogy az igazi költőket, például Paszternakot, Akhmatovát vagy Zabolotszkijt minden tisztelet nélkül kezelik, tekintve, hogy szövegeik nem
"Csillagról csillagra fognak száguldani minket..."
Az Önarckép: Életem regénye című könyvből szerző Voinovics Vlagyimir Nyikolajevics„Sztárról sztárra fognak száguldani minket...” A dalszerzők mindig is gazdagok, hibás és érzékeny emberek voltak. Tudták, hogy az igazi költőket, például Paszternakot, Akhmatovát vagy Zabolotszkijt minden tisztelet nélkül kezelik, mivel szövegeikben semmi közük nincs
Csillagok. a hulló csillag rejtélye
A Műhely a valódi boszorkányságról című könyvből. Boszorkányok ABC-je szerző Nord Nikolay IvanovicsCsillagok. a hulló csillag rejtélye Az a közhiedelem, hogy ha kívánsz egy hulló csillagot, és megteszed, mielőtt kialszik, akkor jövőre a kívánság biztosan teljesül. Ennek érdekében, mielőtt a csengő óra tizenkét órakor ütne újév
4. fejezet A tudatosság fényessége
A Tűz belülről című könyvből szerző Castaneda Carlos12.1. feladat Fényerő keresése. Olyan helyzetek tanulmányozása, amikor elveszítjük a fényerőt
A ravennai álmodozó műhely című könyvből. 1-2. szakasz szerző Sándor Balaban12.1. feladat Fényerő keresése. Olyan helyzetek tanulmányozása, amikor elveszítjük fényerejét Keressen egy óriási szerkezetet és fedezze fel a belsejét. Speciális figyelem figyelj arra a helyzetre, amelyben megpróbálnak „elkapni”. Kulcs (archhetipikus) elemek lehetnek
4. fejezet A tudatosság fényessége
Carlos Castaneda könyvéből, 1-11. könyv (Sofia kiadó) szerző Castaneda Carlos4. fejezet: A tudatosság fényessége Don Juan, don Juan és don Genaro egy asztalnál ültek don Genaro házában. Nemrég tértünk vissza a környező hegyekből, ahol növényeket gyűjtöttünk. Don Juan hirtelen megváltoztatta a tudatosságomat. Don Genaro kuncogva nézett rám. Ezt megjegyezte
FÉNYESSÉG
A Csillagászat című könyvből írta: Breithot JimFÉNYESSÉG A csillag fényereje a fénykibocsátásának mértéke, általában wattban vagy a Nap 4 10 26 W-os fényességéhez viszonyítva. Tehát egy csillag, amelynek fényereje 100-szor nagyobb, mint a Nap által kibocsátott fény, 4-es teljesítményű fényt bocsát ki?
"Tömeg-fényesség" diagram
A Big című könyvből Szovjet Enciklopédia(MA) a szerző TSBFényesség (a fizikában)
TSBCsillag fényessége
A szerző Great Soviet Encyclopedia (SV) című könyvéből TSB"Spektrum - fényesség" diagram
A szerző Great Soviet Encyclopedia (SP) című könyvéből TSB4 A tudatosság fényessége
A Tűz belülről című könyvből szerző Castaneda Carlos4 A tudatosság fényessége Don Juan, don Juan és don Genaro egy asztalnál ültek don Genaro házában. Nemrég tértünk vissza a környező hegyekből, ahol növényeket gyűjtöttünk. Don Juan hirtelen megváltoztatta a tudatosságomat. Don Genaro kuncogva nézett rám. Megjegyezte, hogyan
7. fejezet Fényesség
Az egyszerű út című könyvből boldog élet. Egy lélek naplója a Földön szerző Usmanova Irina Alexandrovna7. Fejezet Fényesség Mint már említettük, a „fényerősség” kifejezésen egy bizonyos integrált jellemzőt értek, amelynek segítségével véleményem szerint meg lehet határozni a nagyfrekvenciás energiák jelenlétét az energiában. -személy, ingatlan információs szerkezete
-
2015. április 17Írászavarok megelőzése -
2015. április 17Belpolitika a palotapuccsok és II. Katalin uralkodása idején Eredet
