egy pillantás az éjszakai égboltra a föld felett azt mutatja, hogy egyes csillagok sokkal fényesebbek, mint mások. A csillag fényessége azonban összetételétől és a bolygótól való távolságától függ.
a csillagászok a csillag fényerejét a látszólagos magnitúdó szempontjából határozzák meg — mennyire fényes a csillag a földről-és abszolút magnitúdó-mennyire fényes a csillag 32,6 fényév, vagy 10 parszek. (Egy fényév a távolsági fény egy év alatt halad — körülbelül 6 billió mérföld, vagy 10 billió kilométer.,) A csillagászok a fényerőt is mérik — a csillag által a felszínéről kibocsátott energia (fény) mennyiségét.
a csillag fényerejének mérése ősi ötlet, de ma a csillagászok pontosabb eszközöket használnak a számítás megszerzéséhez.
A görög modern időkben
Több, mint 2000 évvel ezelőtt, a görög csillagász, Hipparkhosz volt az első, hogy egy katalógust a csillagok szerint a fényerő, Dave szerint Rothstein, aki részt vett a Cornell Egyetem “Kérdezd Csillagász” weboldal 2003-ban.,
“alapvetően az égbolt csillagait nézte, és besorolta őket, hogy milyen fényesek – a legfényesebb csillagok “1. magnitúdó”, a következő legfényesebbek “2.magnitúdó” stb., egészen a “magnitúdóig 6,” amelyek voltak a leggyengébb csillagok, amelyeket látott” – írta Rothstein.
az emberi szem azonban nem túl igényes. A fényerő nagy különbségei valójában sokkal kisebbnek tűnnek ezzel a skálával-mondta Rothstein., A digitális fényképezőgépeken belül a fényérzékeny, töltéssel összekapcsolt eszközök (CCD-k) mérik a csillagokból érkező fény mennyiségét, és pontosabb fényerőt biztosítanak.
ezzel a skálával a csillagászok most öt magnitúdó különbségét határozzák meg, mint 100 fényerőarányt. Vegát használták a skála referencia csillagaként. Kezdetben 0 nagyságú volt, de a pontosabb műszerek ezt 0, 3-ra változtatták.
látszólagos magnitúdó vs. abszolút magnitúdó
Ha a Földet referenciapontként vesszük figyelembe, a magnitúder nem veszi figyelembe a csillagok közötti fényerő valódi különbségeit . A látszólagos fényerő vagy látszólagos nagysága a megfigyelő helyétől függ., A különböző megfigyelők eltérő méréssel állnak elő, attól függően, hogy hol és milyen távolságra vannak a csillagtól. A Földhöz közelebb álló, de halványabb csillagok fényesebbnek tűnhetnek, mint a messze fényesebbek.
“Ez az” igazi “fényerő — a távolságfüggőség faktorálásával—, amely csillagászként a leginkább érdekes számunkra” – mondta a tennessee-i Egyetem csillagászati online kurzusa. ,
” ezért hasznos egy olyan egyezményt létrehozni, amely szerint két csillagot azonos alapon hasonlíthatunk össze, a fényerő változása nélkül, mivel a különböző távolságok megnehezítik a kérdést.”
a megoldás az volt, hogy abszolút nagyságú skálát hajtson végre a csillagok közötti referencia biztosítása érdekében. Ehhez a csillagászok kiszámítják a csillagok fényerejét, ahogyan azok megjelennek, ha 32, 6 fényév, vagy 10 parszek a földről.
a fényesség másik mértéke a fényesség, amely egy csillag ereje — az energia mennyisége (fény), amelyet egy csillag bocsát ki a felületéről., Általában wattban fejezik ki, a nap fényerejével mérve. Például a nap fényereje 400 billió watt. A Föld egyik legközelebbi csillaga, az Alpha Centauri A körülbelül 1, 3-szor olyan fényes, mint a nap.
kitalálni, fényességi az abszolút magnitúdó kell kiszámítani, hogy a különbség öt az abszolút magnitúdó skála egyenértékű egy tényező 100 a fényességi skála — például egy csillag abszolút nagysága 1 100-szor olyan fényes, mint a csillag abszolút nagysága 6.,
abszolút magnitúdó korlátai
míg az abszolút magnitúdó skála a csillagászok legjobb erőfeszítése a csillagok fényerejének összehasonlítására, van néhány fő korlátozás, amelyek a méréshez használt eszközökkel kapcsolatosak.
először a csillagászoknak meg kell határozniuk, hogy melyik fény hullámhosszát használják a mérés elvégzéséhez. A csillagok sugárzást bocsáthatnak ki a nagy energiájú röntgensugaraktól az alacsony energiájú infravörös sugárzásig. A csillag típusától függően ezek közül néhány hullámhosszon világosak lehetnek, másokban pedig halványabbak.,
ennek kezeléséhez a tudósoknak meg kell határozniuk, hogy melyik hullámhosszt használják az abszolút nagyságrendű mérések elvégzéséhez.
egy másik kulcsfontosságú korlátozás a mérés elvégzéséhez használt eszköz érzékenysége. Általában véve, mivel a számítógépek fejlett és a teleszkópos tükörtechnika javult az évek során, az elmúlt években végzett mérések nagyobb súlyt képviselnek a tudósok körében, mint a régiek.
paradox módon a legfényesebb csillagokat a csillagászok a legkevésbé tanulmányozzák, de legalább egy közelmúltbeli erőfeszítés van a fényességük katalogizálására., A Brite (BRight Target Explorer) nevű műholdak konstellációja megméri a csillagok közötti fényerő változékonyságát. A hat műholdas projekt résztvevői Ausztria, Kanada és Lengyelország. Az első két műhold sikeresen indult 2013-ban.
változó csillagok
míg sok csillagnak állandó fényereje van, több mint 100 000 ismert és katalogizált változó csillag van. (Még a saját napunk is változó, energiatermelését körülbelül 0, 1 százalékkal, vagy nagyságrendjének egy ezredével változtatja meg a 11 éves napenergia-ciklus alatt.,) A változó csillagok vagy belsőek (azaz fényességük olyan jellemzők miatt változik, mint a tágulás, összehúzódás, kitörés vagy pulzáció) vagy extrinsikusak (vagyis egy csillag vagy bolygó áthalad a csillag előtt, és blokkolja a fényt, vagy hogy a változás a csillag forgásának köszönhető.)
a csillagok idővel a fényességben is változhatnak. Például az északi csillag vagy a Polaris az ókorban akár 4, 6-szor fényesebb is lehetett, mint ma. Egy 2014-es tanulmány megjegyezte, hogy a csillag az elmúlt évtizedekben elhalványult, de aztán drasztikusan újra megvilágosodott., A Polaris a Cepheid változók osztályába tartozik, amelyek rendkívül fényes csillagok, amelyek rövid pulzációs időszakokkal rendelkeznek. A fényesség változásai lehetővé teszik a csillagászok számára, hogy kiszámítsák, milyen messze vannak ezek a cefeidák, így hasznos “mérőpálcák”, ha a csillagok galaxisokba vagy ködökbe vannak ágyazva.
az intrinsic változó csillagok más típusai közé tartoznak a kataklizmikus változók (amelyek kitörések miatt ragyognak, például szupernóva robbanások során) vagy az eruptikus változók (amelyek fényereje a felszínen fellépő kitörések során változik, vagy csillagközi anyaggal való kombinációk.,) Az Extrinsic változók közé tartozik a bináris csillagok és a forgó csillagok elhomályosítása (mint például a pulzárok, a szupernóva magjai, amelyek elektromágneses sugárzása csak akkor látható, ha a sugár a földre irányul.)