vilkaisu yö taivas Maan yläpuolella osoittaa, että jotkut tähdet ovat paljon kirkkaampi kuin muut. Tähden kirkkaus riippuu kuitenkin sen koostumuksesta ja siitä, kuinka kaukana se on planeetasta.
Tähtitieteilijät määrittelevät tähden kirkkaus kannalta magnitudi — miten kirkas tähti näkyy Maasta — ja absoluuttinen suuruus — kuinka kirkas tähti ilmestyy vakio etäisyys 32,6 valovuoden, tai 10 parsekin. (Valovuosi on etäisyys valo kulkee vuodessa – noin 6 biljoonaa mailia eli 10 biljoonaa kilometriä.,) Tähtitieteilijät mittaavat myös luminositeettia-sen energian (valon) määrää, jonka tähti säteilee pinnastaan.
tähtien kirkkauden mittaaminen on ikivanha ajatus, mutta nykyään tähtitieteilijät käyttävät tarkempia työkaluja laskennan saamiseksi.
kreikasta nykyaikaan
yli 2000 vuotta sitten, kreikan tähtitieteilijä Hipparkhos oli ensimmäinen tehdä luettelo tähtien mukaan niiden kirkkautta, mukaan Dave Rothstein, jotka osallistuivat Cornell University on ”Kysy Tähtitieteilijä” verkkosivuilla vuonna 2003.,
”Periaatteessa hän katseli tähtiä taivaalla ja luokitellut niitä sen mukaan, miten kirkas he näyttävät — kirkkaimmat tähdet olivat suuruusluokkaa 1,’ seuraava kirkkain olivat suuruusluokkaa 2,’ jne., aina” magnitudi 6: een ”asti, jotka olivat himmeimmät tähdet, jotka hän näki”, Rothstein kirjoitti.
ihmissilmät eivät kuitenkaan ole kovin tarkkanäköisiä. Suuret erot kirkkaudessa näyttävät todellisuudessa paljon pienemmiltä tällä asteikolla, Rothstein sanoi., Valoherkkä charged-coupled devices (CCDs) sisällä digitaaliset kamerat mittaavat valon määrää tulee tähtiä, ja voi tarjota tarkempi määritelmä kirkkautta.
tällä asteikolla tähtitieteilijät määrittelevät nyt viiden magnitudin eron kirkkaussuhteeksi 100. Vegaa käytettiin asteikon vertailutähtenä. Aluksi sen magnitudi oli 0, mutta tarkempi instrumentointi muutti sen 0,3: ksi.
magnitudi vs. absoluuttinen suuruus
Kun otetaan Maan vertailukohtana, kuitenkin asteikolla suuruus ei ota huomioon todelliset erot kirkkautta tähtien välillä. Näennäinen kirkkaus eli näennäinen suuruus riippuu havaitsijan sijainnista., Eri tarkkailijat keksivät erilaisen mittauksen riippuen niiden sijainnista ja etäisyydestä tähdestä. Tähdet, jotka ovat lähempänä maata, mutta himmeämpiä, voisivat näyttää kirkkaammilta kuin kaukana olevat paljon valovoimaisemmat.
”Se on ’totta’ kirkkaus — etäisyys riippuvuus pois laskuista — joka on eniten kiinnostaa meitä, kun tähtitieteilijät,” totesi online-kurssi tähtitieteen, University of Tennessee.,
”näin Ollen, se on hyödyllistä perustaa yleissopimuksen, jolla voimme vertailla kaksi tähteä samalle viivalle, ilman muutoksia kirkkauden, koska erilaiset etäisyydet vaikeuttaa asiaa.”
ratkaisu oli toteuttaa absoluuttinen suuruus mittakaavassa, jotta tarjota viittaus tähtien välillä. Sitä varten tähtitieteilijät laskevat tähtien kirkkauden sellaisena kuin ne näyttäisivät, jos se olisi 32,6 valovuotta eli 10 parsekia maasta.
Toinen toimenpide kirkkaus on kirkkaus, joka on valtaa tähti — määrä energiaa (valoa), että tähti säteilee päässä sen pinnasta., Se ilmaistaan yleensä watteina mitattuna auringon kirkkaus. Esimerkiksi auringon luminositeetti on 400 biljoonaa biljoonaa wattia. Yksi maan lähimmistä tähdistä, Alfa Centauri A, on noin 1,3 kertaa valovoimaisempi kuin aurinko.
selvittää, kirkkaus absoluuttinen suuruus täytyy laskea, että ero viisi absoluuttinen suuruus laajuus vastaa kertoimella 100 kirkkaus mittakaavassa — esimerkiksi tähti, jonka absoluuttinen suuruus 1 on 100 kertaa niin valoisa, kuten tähti, jonka absoluuttinen suuruus 6.,
Rajoitukset absoluuttinen suuruus
Vaikka absoluuttinen magnitudi-asteikko on tähtitieteilijöiden parhaansa verrata kirkkautta tähtiä, on olemassa muutamia tärkeimmät rajoitukset, jotka on tekemistä välineitä, joita käytetään mittaamaan sitä.
ensin tähtitieteilijöiden on määriteltävä, millä valon aallonpituudella he mittausta tekevät. Tähdet voivat lähettää säteilyä muodoissa, jotka vaihtelevat suurienergisista röntgensäteistä matalaenergiseen infrapunasäteilyyn. Tähtien tyypistä riippuen ne voisivat olla kirkkaita joillakin näillä aallonpituuksilla ja himmeämpiä toisilla.,
tämän ratkaisemiseksi tutkijoiden on määriteltävä, millä aallonpituudella he tekevät absoluuttiset magnitudimittaukset.
Toinen keskeinen rajoitus on, herkkyys väline tehdä mittaus. Yleensä, kun tietokoneet ovat kehittyneet ja kaukoputken peili tekniikka on parantunut vuosien varrella, mittaukset, jotka on tehty viime vuosina enemmän painoa tutkijoiden keskuudessa kuin ne, jotka on tehty kauan sitten.
Paradoksaalisesti kirkkaimmat tähdet ovat yksi vähiten tutkittu tähtitieteilijät, mutta siellä on ainakin yksi viime vaivaa luettelo niiden kirkkaus., Satelliitteja kutsutaan BRITE (Kirkas Kohde Explorer) mittaa vaihtelu kirkkaus tähtien välillä. Kuuden satelliitin hankkeeseen osallistuvat muun muassa Itävalta, Kanada ja Puola. Kaksi ensimmäistä satelliittia laukaistiin onnistuneesti vuonna 2013.
Muuttuja tähteä
Vaikka monet tähdet ovat johdonmukaisesti kirkkaus, siellä on yli 100 000 tunnettu ja luetteloitu muuttuja tähteä. (Jopa oma aurinkomme on vaihteleva, ja sen energiateho vaihtelee noin 0,1 prosenttia eli tuhannesosan magnitudistaan sen 11-vuotisen aurinkokierron aikana.,) Muuttuja tähdet ovat joko sisäisiä (eli niiden kirkkauden muutokset, jotka johtuvat ominaisuudet, kuten laajeneminen, supistuminen, purkaus-tai lyönti) tai ulkoista (tarkoittaen, että tähti tai planeetta kulkee edessä tähti ja estää valoa, tai että muutos johtuu tähtien kierto.)
tähdet voivat myös muuttua ajan myötä luminositeetiksi. Esimerkiksi Pohjantähti tai Polaris saattoi olla antiikin aikana jopa 4,6 kertaa kirkkaampi kuin nykyään. Vuonna 2014 tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että tähti himmeni viimeiset vuosikymmenet, mutta kirkastui sitten jälleen rajusti., Polaris kuuluu Cepheid-muuttujien luokkaan, jotka ovat äärimmäisen valovoimaisia tähtiä, joilla on lyhyet sykkimisjaksot. Vaihtelut kirkkaus avulla tähtitieteilijät voivat laskea, kuinka kaukana nämä Cepheids ovat, mikä tekee niistä hyödyllisiä ”mittaus tikkuja” jos tähdet on upotettu galaksien tai tähtisumujen.
Muita luontaisia muuttuja tähdet ovat mullistava muuttujat (joka kirkastaa, koska purkauksia, kuten aikana räjähdykset supernovat) tai eruptic muuttujat (jonka kirkkaus vaihtelee aikana purkauksia pinnalla, tai yhdistelmät, joilla on tähtienvälinen väliä.,) Ulkoista muuttujat ovat syrjäyttämässä binary tähdet ja pyörivät tähdet (kuten pulsareja, sydämiä supernova, jonka sähkömagneettinen säteily on näkyvissä vain, kun palkki on suunnattu Maan.)