o privire asupra cerului de noapte de deasupra Pământului arată că unele stele sunt mult mai strălucitoare decât altele. Cu toate acestea, luminozitatea unei stele depinde de compoziția sa și de cât de departe este de planetă.astronomii definesc luminozitatea stelelor în termeni de magnitudine aparentă — cât de strălucitoare apare steaua de pe Pământ — și magnitudine absolută-cât de strălucitoare apare Steaua la o distanță standard de 32, 6 ani-lumină sau 10 parseci. (Un an-lumină este distanța pe care lumina o parcurge într — un an-aproximativ 6 trilioane de mile, sau 10 trilioane de kilometri., Astronomii măsoară și luminozitatea-cantitatea de energie (lumină) pe care o stea o emite de pe suprafața sa.măsurarea luminozității stelelor este o idee străveche, dar astăzi astronomii folosesc instrumente mai precise pentru a obține calculul.
Din greacă în timpurile moderne
Mai mult de 2.000 de ani, astronomul grec Hipparchus a fost primul care a făcut un catalog de stele în funcție de luminozitatea lor, în conformitate cu Dave Rothstein, care au participat la Cornell University „Întreabă Un Astronom” ul în 2003.,”practic, el a privit stelele de pe cer și le — a clasificat după cât de strălucitoare apar-cele mai strălucitoare stele au fost „magnitudinea 1”, următoarele cele mai strălucitoare au fost „magnitudinea 2” etc., până la „magnitudinea 6″, care au fost cele mai slabe stele pe care le-a putut vedea”, a scris Rothstein.ochii umani, cu toate acestea, nu sunt foarte exigenți. Diferențele mari de luminozitate apar de fapt mult mai mici folosind această scală, a spus Rothstein., Dispozitivele cu cuplaj încărcat (CCD) sensibile la lumină din interiorul camerelor digitale măsoară cantitatea de lumină provenită de la stele și pot oferi o definiție mai precisă a luminozității.folosind această scală, astronomii definesc acum diferența de cinci mărimi ca având un raport de luminozitate de 100. Vega a fost folosită ca stea de referință pentru scară. Inițial a avut o magnitudine de 0, dar instrumentația mai precisă a schimbat-o la 0.3.
magnitudine Aparentă vs magnitudinea absolută
atunci Când se iau Pământ ca un punct de referință, cu toate acestea, scara de magnitudine nu ține cont de adevăratele diferențe de luminozitate între stele. Luminozitatea aparentă sau magnitudinea aparentă depinde de locația observatorului., Observatorii diferiți vor veni cu o măsurătoare diferită, în funcție de locațiile și distanța de la stea. Stelele care sunt mai aproape de pământ, dar mai slabe, ar putea părea mai strălucitoare decât cele mult mai luminoase care sunt departe.
„luminozitatea” adevărată — cu dependența de distanță luată în considerare — este cea mai interesantă pentru noi ca astronomi”, a declarat un curs online de astronomie de la Universitatea din Tennessee.,
„prin urmare, este util să se stabilească o convenție prin care putem compara două stele pe aceeași bază, fără variații de luminozitate datorită distanțelor diferite care complică problema.”
soluția A fost să pună în aplicare o magnitudine absolută scară pentru a oferi o referință între stele. Pentru a face acest lucru, astronomii calculează luminozitatea stelelor așa cum ar apărea dacă ar fi la 32, 6 ani-lumină sau 10 parseci de pământ.o altă măsură a luminozității este luminozitatea, care este puterea unei stele — cantitatea de energie (lumină) pe care o stea o emite de pe suprafața sa., Acesta este de obicei exprimat în wați și măsurat în ceea ce privește luminozitatea Soarelui. De exemplu, luminozitatea Soarelui este de 400 de trilioane de trilioane de wați. Una dintre cele mai apropiate stele de pământ, Alpha Centauri A, este de aproximativ 1,3 ori mai luminoasă decât soarele.pentru a calcula luminozitatea din magnitudinea absolută, trebuie să calculăm că o diferență de cinci pe scara magnitudinii absolute este echivalentă cu un factor de 100 pe scara luminozității — de exemplu, o stea cu o magnitudine absolută de 1 este de 100 de ori mai luminoasă decât o stea cu o magnitudine absolută de 6.,
limitări de magnitudine absolută
în timp ce scara de magnitudine absolută este cel mai bun efort al astronomilor de a compara luminozitatea stelelor, există câteva limitări principale care au legătură cu instrumentele utilizate pentru măsurarea acesteia.
în primul rând, astronomii trebuie să definească ce lungime de undă de lumină folosesc pentru a face măsurarea. Stelele pot emite radiații în forme care variază de la raze X de mare energie la radiații infraroșii de mică energie. În funcție de tipul de stea, acestea ar putea fi luminoase în unele dintre aceste lungimi de undă și dimmer în altele.,
pentru a aborda acest lucru, oamenii de știință trebuie să specifice ce lungime de undă folosesc pentru a face măsurătorile de magnitudine absolută.o altă limitare cheie este sensibilitatea instrumentului utilizat pentru efectuarea măsurătorilor. În general, pe măsură ce computerele au avansat și tehnologia oglinzilor telescopului s-a îmbunătățit de-a lungul anilor, măsurătorile făcute în ultimii ani au o pondere mai mare în rândul oamenilor de știință decât cele făcute cu mult timp în urmă.paradoxal, cele mai strălucitoare stele sunt printre cele mai puțin studiate de astronomi, dar există cel puțin un efort recent de a le cataloga luminozitatea., O constelație de sateliți numită BRITE (BRight Target Explorer) va măsura variabilitatea luminozității dintre stele. Participanții la proiectul cu șase sateliți includ Austria, Canada și Polonia. Primii doi sateliți au fost lansați cu succes în 2013.în timp ce multe stele au o luminozitate constantă, există mai mult de 100.000 de stele variabile cunoscute și catalogate. (Chiar și propriul nostru soare este variabil, variind producția sa de energie cu aproximativ 0,1%, sau o mie din magnitudinea sa, în timpul ciclului său solar de 11 ani., Stelele variabile sunt fie intrinseci (ceea ce înseamnă că luminozitatea lor se schimbă datorită unor caracteristici precum expansiunea, contracția, erupția sau pulsația), fie extrinseci (ceea ce înseamnă că o stea sau o planetă trece prin fața stelei și blochează lumina sau că schimbarea se datorează rotației stelare.)
stelele se pot schimba, de asemenea, în luminozitate în timp. Steaua de Nord sau Polaris, de exemplu, ar fi putut fi de 4, 6 ori mai strălucitoare în cele mai vechi timpuri decât a fost astăzi. Un studiu din 2014 a remarcat că steaua s-a estompat în ultimele decenii, dar apoi s-a luminat drastic din nou., Polaris face parte din clasa variabilelor Cepheide, care sunt stele extrem de luminoase care au perioade scurte de pulsație. Variațiile luminozității permit astronomilor să calculeze cât de departe sunt aceste Cepheide, făcându-le „bastoane de măsurare” utile dacă stelele sunt încorporate în galaxii sau nebuloase.
Alte tipuri de intrinsecă stele variabile cataclismice include variabile (care lumina din cauza izbucniri, cum ar fi în timpul supernove, explozii) sau eruptic variabile (ale căror strălucire variază în timpul erupții pe suprafața, sau combinații cu materia interstelară., Variabilele extrinseci includ eclipsarea stelelor binare și a stelelor rotative (cum ar fi pulsarii, nucleele supernovei a căror radiație electromagnetică este vizibilă numai atunci când fasciculul este îndreptat spre Pământ.)