Звездная величина - раздел Астрономия, Предмет и цели курса Приемная Аппаратура Регистрирует Освещенность EM , Создавае...
Приемная аппаратура регистрирует освещенность Em, создаваемую той или иной звездой на Земле, т.е. количество энергии, падающей в единицу времени на единичную площадку в некотором диапазоне длин волн. Этот диапазон определяется рядом факторов: спектральной чувствительностью приемника, пропускной способностью атмосферы Земли и аппаратуры. Чтобы не усложнять изложение, будем считать, что речь идет об освещенности во "всем" диапазоне длин волн. Применительно к звездам освещенность, создаваемую ими, традиционно принято измерять в звездных величинах m :
.
Логарифмический закон, связывающий m с Em, обусловлен тем, что первым приемником излучения был человеческий глаз, а зрительное ощущение зависит от светового раздражения именно по такому закону (закон Вебера-Фехнера). Выбор знака "-", вообще говоря, произволен - так сложилось исторически со времен Гиппарха. Он означает, что чем слабее звезда, тем больше (!) ее звездная величина. Основание логарифма a определяется следующим образом. Согласно Н. Погсону, интервалу в 5 звездных единиц, на которые Гиппарх разделил все видимые (невооруженным глазом) звезды, соответствует отношение освещенностей примерно в 100 раз, т. е. . Тогда из определения m имеем . Отсюда a » 2,512 (lg a =0,4). В качестве нуль-пункта можно взять какую-нибудь звезду и для нее положить m = 0. Это определит выбор E0.* Если две звезды создают на Земле освещенность Е1 и E2 , то
.
Человеческий глаз видит приблизительно до 6m (звездная величина отмечается индексом "m" вверху). С помощью крупнейших телескопов видны объекты приблизительно до 24m.
Современные методы злектрофотометрии позволяют измерять звездную величину с точностью до тысячных долей.
Совершенно ясно, что одна и та же звезда, расположенная на различных расстояниях, создаст на Земле различную освещенность. Поэтому определенная выше звездная величина не может характеризовать излучение звезды. Чтобы сравнивать между собой разные звезды, очевидно, нужно знать их звездные величины в предположении, что они расположены на одинаковом стандартном расстоянии. В качестве такого стандарта условились принимать расстояние 10 пс. Звездная величина, которую имела бы звезда, если бы она была расположена на расстоянии 10 пс, называется абсолютной звездной величиной и обозначается буквой М. Введенная выше звездная величина m, рассчитанная по той освещенности, которую звезда создает на Земле, будучи расположенной на истинном расстоянии, называется видимой. Найдем связь между М и m. Очевидно, если звезда расположена на расстоянии r , то
.
(обращаем внимание на то, что, как следует отсюда, r должна измеряться в парсеках!). С помощью предыдущего соотношения находим:
. (4.1)
Таким образом, если известна освещенность Em, создаваемая звездой на Земле, т.е. видимая звездная величина m, и расстояние до звезды, то с помощью приведенной выше формулы рассчитывается абсолютная звездная величина. Самое сложное - это определить расстояние до звезды. К настоящему времени методом тригонометрического параллакса промерены расстояния до нескольких тысяч звезд.
В заключение обратим внимание на то, что если каким-нибудь независимым способом удастся определить M для той или иной звезды, тогда с помощью приведенного выше соотношения можно вычислить расстояние до звезды. К этому вопросу мы вернемся в §22.
Задача№22. Оценить абсолютную звездную величину Солнца, если его видимая звездная величина т = - 26.74m .
Ответ: .
Задача№23. Найти светимость звезды L, если известны ее видимая звездная величина и расстояние до нее.
Ответ: .
Задача№24. Спектральные исследования позволяют определить ускорение силы тяжести g и эффективную температуру Tе на поверхности звезды. Как найти массу звезды M, если известны также ее видимая звездная величина и расстояние до нее?
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ... ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... Кафедра физики космоса...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Звездная величина
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
I. Предмет и цели курса
Предметом изучения настоящего курса являются планеты, звезды, Солнце как ближайшая звезда и Солнечная система, межзвездная среда, наша Галактика, другие галактики, крупномасштабная структура Вселен
Основные этапы развития представлений о строении Мира
В развитии наших представлений о картине Мира выделяются четыре этапа: I) древний; 2) средневековый; 3)новый и 4)новейший, или современный.
В течение первого этапа был сделан ряд открытий.
В больших масштабах
Сейчас трудно определенно сказать, что побудило человека заинтересоваться звездами - практические потребности или любопытство. Скорее всего, и то и другое, хотя не исключено, что любопытство было п
Достоверность знаний о мегамире
Вопрос о достоверности наших знаний об устройстве природы в больших масштабах занимает особое место. Изучая космические объекты, приходится сталкиваться с громадными расстояниями и промежутками вре
Измерение расстояний до небесных тел
Проблема расстояний в астрофизике - проблема номер один. Ведь от ее решения зависят масштабы тех или иных объектов, следовательно, строение этих объектов и процессы, которые привлекаются для объясн
Законы Кеплера
Отталкиваясь от идеи Коперника о том, что планеты движутся по окружностям, Кеплер в течение длительного времени пытался подобрать параметры орбит так, чтобы они удовлетворяли наблюдательным данным
Движение Земли вокруг Солнца
Существуют три факта, которые непосредственно указывает на движение Земли вокруг Солнца.
1. Наблюдения показали, что угловое расстояние в полдень Солнца от экватора на одн
Солнечная система
Задача №10. Оценить отношение моментов импульса, связанных с вращением Юпитера вокруг Солнца и Солнца вокруг своей оси (табличные данные см. в Приложении 1).
Строение недр планет зонной группы
Каково строение недр планет? Наиболее изученной является Земля, поэтому естественно начать с описания недр Земли. По аналогии с Землей разрабатываются модели строения ПЗГ. Внутреннее строение недр
Химический состав Земли
Химический состав коры изучается непосредственно, информацию о составе недр Земли получают опять же с помощью сейсмических волн. Как? По зависимости r(r), а также упругих свойств среды от ра
Возраст Земли
Возраст Земли - это очень важный параметр. Знание его позволяет, в частности, сделать выбор между различными моделями эволюции Вселенной.
Но как установить возраст Земли? Идея его определе
Внутреннее строение планет-гигантов
Как уже говорилось, изучать непосредственно недра планет-гигантов (ПГ) не представляется возможным. Основную роль в их исследовании играют теоретические методы, основанные на некоторых общих данных
Окраина солнечной системы
Что находится за пределами орбиты Плутона? Возможно, за пределами орбиты Плутона располагаются еще планеты. Так, в 1992 и 1993 гг. обнаружены еще две планеты, размеры которых оказались достаточно м
Температура поверхности Солнца
Температура излучающего тела определяется с помощью законов излучения (см. Приложение 1). Первый метод заключается в следующем. Получаем спектр излучающего тела. Затем, варьируя T в формуле
Условия в недрах Солнца
Звезды, как и планеты, находятся в состоянии гидростатического равновесия. Чтобы убедиться в том, насколько точно выполняется это утверждение, сделаем следующие оценки. Предположим вначале, что гра
Активность Солнца
Как уже говорилось, глобальные характеристики Солнца практически не менялись на протяжении нескольких миллиардов лет. Однако локальные могут претерпевать временные флуктуации. Общей причиной зарожд
Спектры нормальных звезд
Спектр звезды, т.е. распределение энергии по длинам волн является наиболее полной характеристикой ее излучения. Если известен спектр звезды, то путем интегрирования по длине волны рассчитывается ос
Диаграмма спектр - светимость
В начале нашего века Герцшпрунг и Рессел установили связь между дифференциальными и интегральными характеристиками звезд, построив по результатам наблюдений диаграмму спектр - светимость (рис. 27;
Определение расстояний до удаленных звезд
Отвлечемся на короткое время от изучения строения звезд и обратимся к проблеме расстояний. Расстояния до удаленных звезд можно определить с помощью диаграммы Г-Р. В самом деле, спектральный класс з
Определение радиусов и масс звезд
Для понимания диаграммы Г-Р очень важным является вопрос о радиусах и массах звезд.
Непосредственно измерить радиусы звезд не удается, т.к. из-за громадных расстояний их видимые размеры ок
Феноменологическая связь между параметрами для звезд ГП
После того, как были определены из наблюдений радиусы и массы звезд, встал вопрос: существует ли связь между светимостью звезды, ее массой и радиусом? Оказалось, что такая связь действительно сущес
Качественное рассмотрение проблемы
Выше получена связь между различными параметрами звезд на основе эмпирических данных. Поставим теперь такой вопрос: каковы модели строения звезд различных типов? Следует сразу оговориться: ответить
Применение методов подобия
Уравнения равновесия звезды для заданного химического состава , конкретного типа ТЯР и механизма переноса энергии можно решить численно с помощью компьютеров, и тем самым рассчитать структуру звезд
Внутреннее строение звезд
Звезда является весьма сложным природным объектом. Поэтому, как уже говорилось выше, рассчитать в деталях ее структуру можно, лишь привлекая компьютерные методы. Однако и в этом случае приходится с
Белые карлики
Задача №33. Из соображений подобия найти качественную связь между радиусом R u массой. MS звезды, вещество которой подчиняется уравнению состояния
Эволюция звезд
Проблема звездной эволюции принадлежит к числу фундаментальных проблем. Решалось она в течение нескольких десятилетий. Были и неправильные пути. Так, наличие ГП на диаграмме ГР наталкивало на мысль
Изохроны. Определение возрастов шаровых скоплений
Из рис. 42 видно, что положение той или иной звезды на диаграмме Г-Р определяется ее массой и временем, прошедшим от момента, когда звезда зажглась (на самом деле есть и другие факторы, влияющие на
Особенности эволюции тесных двойных звезд
Интерес к проблеме двойных звезд очень велик. Исследования их дают наиболее надежную информацию о массах и радиусах звезд, а также дополнительные сведения, которые позволяют более глубоко проверить
Физически переменные звезды
Задача №40. Из соображений размерности установить связь между периодом пульсации звезды и ее средней плотностью.
Указание: независимыми размерностными константами, которые
Заключительные этапы эволюции звезд
Финал звездной эволюции определяется рядом факторов: массой звезды, ее вращением, магнитным полем, входит ли звезда в состав тесной двойной системы или нет, начальным химическим составом. В дальней
Белые карлики
Сама структура красного гиганта - вырожденное ядро в центре и раздувающаяся оболочка - подсказывает, как рождается белый карлик. Если звезда сбросит оболочку, то остаток будет иметь параметры белог
Сверхновые звезды
Задача №42. Из соображений размерности найти закон расширения оболочки сверхновой. Указание: считать, что расширение оболочки, есть следств
Нейтронные звезды
Задача №45.Оценить критические значения массы и радиуса звезды вещество которой полностью состоит из нейтронов. Указания: 1) принять, что п
Рентгеновские пульсары
Выше речь ила о радиопульсарах. Известны также рентгеновские пульсары (РП). То есть объекты, излучающие строго периодические импульсы в рентгеновском диапазоне. Запись излучения одного из них приве
Черные дыры
Задача №50.Рассчитать радиус rg звезды массы M, при котором свет не может от нее оторваться (Дж. Мичел, П. Лаплас). Оценить r
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
.
. Тогда из определения m имеем 
. Отсюда a » 2,512 (lg a =0,4). В качестве нуль-пункта можно взять какую-нибудь звезду и для нее положить m = 0. Это определит выбор E0 .* Если две звезды создают на Земле освещенность Е1 и E2 , то
.
.
. (4.1)
.
.
Новости и инфо для студентов