Что такое светимость?

Насколько ярка звезда? Планета? Галактика? Когда астрономы хотят ответить на эти вопросы, они выражают яркость этих объектов, используя термин «светимость». Он описывает яркость объекта в космосе. Звезды и галактики излучают различные формы света. Какой свет они излучают или излучают, говорит о том, насколько они энергичны. Если объект – планета, он не излучает свет; он отражает это. Однако астрономы также используют термин «светимость» для обсуждения яркости планет.

Чем больше светимость объекта, тем ярче он кажется. Объект может быть очень светящимся в нескольких длинах волн света, от видимого света, рентгеновских лучей, ультрафиолетового, инфракрасного, микроволнового, до радио и гамма-лучей.Это часто зависит от интенсивности испускаемого света, которая является функцией насколько энергичен объект.

Звездная светимость

Большинство людей могут получить очень общее представление о светимости объекта, просто взглянув на него. Если он кажется ярким, он имеет большую яркость, чем если бы он был тусклым. Однако такая внешность может быть обманчива. Расстояние также влияет на видимую яркость объекта. Далекая, но очень энергичная звезда может показаться нам более тусклой, чем более низкоэнергетическая, но более близкая.

Астрономы определяют светимость звезды, глядя на ее размер и эффективную температуру. Эффективная температура выражается в градусах Кельвина, поэтому Солнце составляет 5777 кельвинов. Квазар (далекий сверхэнергетический объект в центре массивной галактики) может иметь температуру до 10 триллионов градусов Кельвина. Каждая из их эффективных температур приводит к разной яркости объекта. Квазар, однако, очень далеко, и поэтому кажется тусклым.

Светимость, которая имеет значение, когда дело доходит до понимания того, что приводит в действие объект, от звезд до квазаров, – это собственная светимость . Это мера количества энергии, которую он фактически излучает во всех направлениях каждую секунду, независимо от того, где он находится во Вселенной. Это способ понять процессы внутри объекта, которые помогают сделать его ярким.

Другой способ определить светимость звезды – измерить ее видимую яркость (как она кажется глазу) и сравните это с расстоянием до него. Например, более удаленные звезды кажутся более тусклыми, чем более близкие к нам. Однако объект также может выглядеть тусклым, потому что свет поглощается газом и пылью, которые находятся между нами. Чтобы точно измерить светимость небесного объекта, астрономы используют специальные инструменты, такие как болометр. В астрономии они используются в основном в радиоволнах – в частности, в субмиллиметровом диапазоне.. В большинстве случаев это инструменты с особым охлаждением до температуры на один градус выше абсолютного нуля, чтобы быть наиболее чувствительными.

Яркость и величина

Другой способ понять и измерить яркость объекта – это его величина. Это полезно знать, если вы наблюдаете за звездами, поскольку это помогает понять, как наблюдатели могут относиться к яркости звезд по отношению друг к другу. Число звездной величины учитывает светимость объекта и расстояние до него. По сути, объект второй величины примерно в два с половиной раза ярче, чем объект третьей величины, и в два с половиной раза тусклее, чем объект первой величины. Чем меньше число, тем ярче величина. Солнце, например, имеет звездную величину -26,7. Звезда Сириус имеет звездную величину -1,46. Оно в 70 раз ярче, чем Солнце, но находится на расстоянии 8,6 световых лет и слегка затемнено из-за расстояния. Важно понимать, что очень яркий объект на большом расстоянии может казаться очень тусклым из-за своего расстояния, тогда как тусклый объект, который находится намного ближе, может «выглядеть» ярче.

Кажущаяся величина – это яркость объект, каким он появляется в небе, когда мы его наблюдаем, независимо от того, как далеко он находится. Абсолютная величина на самом деле является мерой внутренней яркости объекта. Абсолютная величина на самом деле не заботится о расстоянии; звезда или галактика по-прежнему будут излучать такое количество энергии независимо от того, как далеко находится наблюдатель. Это делает его более полезным для понимания того, насколько на самом деле яркий, горячий и большой объект.

Спектральная светимость

В большинстве случаев светимость означает, сколько энергии излучается объектом во всех формы излучаемого света (визуальный, инфракрасный, рентгеновский и т. д.). Яркость – это термин, который мы применяем ко всем длинам волн, независимо от того, где они находятся в электромагнитном спектре. Астрономы изучают различные длины волн света от небесных объектов, принимая падающий свет и используя спектрометр или спектроскоп, чтобы «разбить» свет на составляющие его длины волн. Этот метод называется «спектроскопией», и он позволяет лучше понять процессы, которые заставляют объекты сиять.

Каждый небесный объект имеет определенную длину волны света; например, нейтронные звезды обычно очень яркие в рентгеновском и радиодиапазоне (хотя и не всегда; некоторые из них наиболее яркие в гамма-лучах). Говорят, что эти объекты обладают высокой рентгеновской и радиосветимостью. Они часто имеют очень низкую оптическую светимость.

Звезды излучают в очень широком диапазоне длин волн, от видимого до инфракрасного и ультрафиолетового; некоторые очень энергичные звезды также ярки в радио и рентгеновских лучах. Центральные черные дыры галактик лежат в областях, которые испускают огромное количество рентгеновских лучей, гамма-лучей и радиочастот, но могут выглядеть довольно тусклыми в видимом свете. Нагретые облака газа и пыли, где рождаются звезды, могут быть очень яркими в инфракрасном и видимом свете. Сами новорожденные довольно яркие в ультрафиолете и видимом свете.

Быстрые факты

  • Яркость объекта называется его светимостью.
  • Яркость объекта в космосе часто определяется числовой величиной, называемой его величиной.
  • Объекты могут быть «яркими» более чем в одном наборе длин волн. Например, Солнце яркое в оптическом (видимом) свете, но иногда считается ярким в рентгеновских лучах, а также в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах.

Источники

  • Cool Cosmos , coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/luminosity. html.
  • «Яркость | КОСМОС.” Центр астрофизики и суперкомпьютеров , astronomy.swin.edu.au/cosmos/L/Luminosity.
  • Мак-Роберт, Алан . «Система звездной величины: измерение яркости». Sky & Telescope , 24 мая 2017 г., www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/the-stellar-magnitude-system/.

Отредактировано и отредактировано Кэролайн Коллинз Петерсен

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий