Látszólagos abszolút fényerő
Először a látszólagos és az abszolút fényesség gyakorlati megmagyarázására tett kísérlet.
látszólagos fényerő:
Vegyen egy marék különböző méretű kavicsot. Dobj követ követől, amennyire csak tudsz. Ha utálod, ha jól dobnak, a kövek különböző távolságban vannak.
Most nézze meg és hasonlítsa össze. Látszólag különböző méretű köveket lát. De vajon a látszólag legnagyobb kő valóban a legnagyobb, vagy közelebb van hozzád? Mi a helyzet a látszólag legkisebb kővel, talán ez a valójában a legnagyobb kő, és távolabb van?
A történet eredménye: Csak a kövek látszólagos méretét ismeri fel.
abszolút fényerő:
Most újra összegyűjtheti az összes követ. Helyezze ezeket a köveket félkörbe az asztalra. Most minden kő azonos távolságra van a szemedtől. Felismeri a kövek abszolút méretét.
Nagyság
A nagyság kifejezés a latin magnitudo szóból származik, és méretet jelent.
Ahogy a mérő hosszmérő, úgy a csillagászatban a nagyság az összes égi tárgy fényességének mértéke.
De légy óvatos: a fényerő relatív.
A csillagászatban látszólagos fényességről és abszolút fényességről beszélünk.
A nagyság kifejezés egyaránt vonatkozik a látszólagos és az abszolút fényességre.
Az értékek megkülönböztetése érdekében a következő jelölést adtuk meg.
Nap - látszólagos nagyság: -26,8 mag vagy -26m, 8
Nap - abszolút fényerő: 4,87 Mag vagy 4M, 87
a látszólagos fényerő
csak egy objektum fénymennyiségét írja le, amely eljut a nézőig.
Az alábbi ábráról: Ha a csillagokat nézzük, akkor azok különböző fényerővel jelennek meg számunkra, de a csillagok távolságáról vagy fényességéről semmilyen állítást nem tehetünk.
Miért használjuk valójában a "látszólagos" fényerőt?
Nos, mert így látjuk az égi tárgyakat, és összehasonlításokat tehetünk. A látszólagos fényerő egyben intézkedést is kínál arra, hogy embertársainknak elmondhassanak valamit a látott tárgyakról.
Kr. E. 120 körül Hipparchus görög csillagász a csillagok osztályozásának ötletével állt elő.
Hipparchus az összes szemmel látható csillagot hat méretosztályra (nagyságrendre) osztotta.
A legfényesebb csillagok az első magnitúdót "1 mag" kapták
Az éppen látható csillagok hatodik nagyságrendű "6 mag" -ot kaptak
Amikor a fényképezést a 19. században feltalálták, a csillagokat pontosabban osztályozni lehetett. A Hipparchus alapelve megmaradt. A skálát azonban felfelé és lefelé bővítették. Ennek eredményeként negatív értékek is felmerültek. Ezt a rendszert ma is használják.
Most egy kicsit bonyolultabbá válik.
A fényképezés fejlődésével a fotométert is fejlesztették. Ez egy eszköz a fényforrás tényleges sugárzási teljesítményének (a szem számára) látható fényben történő mérésére.
Az emberi érzékszervek logaritmikusan érzékelik az érzéseket. Században fedezte fel ezt Ernst Heinrich Weber. A szem sem kivétel.
Példa: Ha megnézünk egy fényforrást, amelynek mért sugárzási teljesítménye "X", és mellette egy fényforrást, amelynek kétszerese "X", akkor nem érzékeljük kétszer olyan fényesen.
Tehát most két skála volt. A logaritmikus és a tizedesértékek.
A 6. nagyságú csillag és az 1. nagyságú csillag közötti mérések a fényesség százszorosát mutatták.
A 19. század közepén létrejött a következő áttérés.
A tény az volt, hogy öt magnitúdó különbség van 1 és 6 mag csillagok között. Ez a különbség a mért fényerő 100-szorosa.
Tehát a 100. ötödik gyökerét vettük. Eredmény: 2.5118864315095801110850320677993
Ezzel az eredménnyel a logaritmikus értékek (méretosztályok) átalakíthatók tizedesértékekké (mért fényerő).
Méretosztálybeli különbségek = 2,512 x 2,512 = 6,3 x 2,512 = 15,9 x 2,512 = 39,8 stb.
Lásd még a következő ábrát.
A következő ábrának ismét világossá kell tennie, hogy a méretosztályok és a fotometrikus mérés közötti különbség hogyan tér el.
Egyébként a Hubble űrtávcső akár 30 mag magasságig képes észlelni az égi tárgyakat. Ha ezt összehasonlítjuk egy 6 magos (a szem számára alig látható) csillaggal, ez 24 méretosztály különbségének felel meg. A tényleges fényerő-különbség meghaladja a 25 milliárdot.
Ez azt jelenti, hogy a Hubble olyan tárgyakat képes felismerni, amelyek 25 000 000 000-szer kevesebbet izzanak, mint azok, amelyeket szabad szemmel alig látunk.
az abszolút fényerő
az égitestek mértéke 10 parsek képzeletbeli távolságban. (1parec = 3,26 fényév)
A "látszólagos fényerő" méretei azt mutatják, hogy mennyire fényesen látjuk az égi tárgyakat.
Ahhoz azonban, hogy össze tudjuk hasonlítani az objektumok valódi fényességét, közös nevezőre van szükségünk. Ez egy képzeletbeli helyzet 10 parec alatt.
Mozgassuk ezen a vonalon például a napot, a ragyogóan fénylő Sirius csillagot, a Pole Star-t és a Rigel-csillagot.
| Csillagok | távolság | látszólagos Fényerősség | abszolút Fényerősség (10 másodpercnél) | különbség a napra | Kisebb a fényerő- a nap felé távozott |
| Nap | 150 000 000 km | -26 m, 8 | 4 M, 84 | --- | --- |
| Sirius | 8,6 fényév | -1 m, 4 | 1 M, 45 | 3 M, 39 | 23. |
| Sarkcsillag | 431 fényév | 2 m, 0 | -3 M, 64 | 8 szem, 48 | 2,466 |
| Rigel | 770 fényév | 0 m, 2 | -6 M, 69 | 11 M, 53 | 40,926 |
Az alábbi ábra a fentiek illusztrálására szolgál.
A fényesség a négyzet távolságával csökken.
Hogyan viszonyul a fényerő a megfigyelő távolságához?
Vagy miért ragyognak olyan halványan a csillagok, hogy teleszkópokra van szükségünk, hogy lássuk őket?
Hasznos példák:
Aki állt valaha tábortűz mellett a hidegben, tudja, milyen nagy meleg van a közelben. De ha csak egy-két lépést tesz vissza, akkor a sugárzó hő óriási mértékben csökken.
Sok sofőr ismeri a vakság jelenségét. Ha egy jármű közeledik, a fényszórók fényereje rendkívül megnő. Ennek oka azonban nem az, hogy a fényszórók hirtelen több energiát bocsátanak ki.
Egy csillag minden irányba sugározza energiáját.
Tegyünk most egy csillagot egy képzeletbeli gömb közepére.
Jelöljük a gömb sugarát r1-gyel
és a számított gömbfelület x1-gyel
Tegyük fel, hogy a csillag sugárzott energiájának értéke E100 lesz a gömb felületén
Nagyítsuk meg most a gömböt az r2 sugár kétszeresével
ez megnégyszerezi a gömb alakú felületet x4
Nos, az energia már nincs, de a besugárzott terület 4-szeresére nőtt.
Ennek eredményeként a négyzetenkénti sugárzás intenzitása csökkent. Az érték most E 25
A tény:
Amikor egy gömb sugara megduplázódik, a gömb felülete mindig növekszik a négyzetben, és a fényesség csökken a négyzetben.
A következő ábrának ezt még egyszer tisztáznia kell. Megjegyzés: minden egyes gyémánt azonos méretű.
Azt hiszem, ez az utolsó grafika szépen mutatja a távolság, a gömb alakú felület és a fényesség viszonyát.