Kas yra švytėjimas ir ką jis mums sako?

Kuo ryški žvaigždė? Planeta? Galaktika? Kai astronomai nori atsakyti į tuos klausimus, jie išreiškia šių objektų ryškumą, naudodami terminą „šviesumas“. Tai apibūdina objekto ryškumą erdvėje. Žvaigždės ir galaktikos išskiria įvairias šviesos formos. Ką malonus jų skleidžiama ar spinduliuojama šviesa rodo, kokie jie energingi. Jei objektas yra planeta, jis neišspinduliuoja šviesos; tai atspindi. Tačiau astronomai taip pat vartoja terminą „blizgesys“, aptardami planetų ryškumą.

Kuo didesnis objekto šviesumas, tuo jis ryškesnis. Objektas gali būti labai šviesus kelių šviesos bangų bangomis, nuo matomos šviesos, rentgeno spindulių, ultravioletinių spindulių, infraraudonųjų spindulių, mikrobangų krosnelės iki radijo ir gama spinduliai, tai dažnai priklauso nuo skleidžiamos šviesos intensyvumo, kuris priklauso nuo objekto energingumo yra.

Dauguma žmonių gali susidaryti labai bendrą vaizdą apie objekto blizgesį tiesiog pažiūrėję į jį. Jei jis atrodo ryškus, jo šviesumas yra didesnis nei silpno. Tačiau tokia išvaizda gali būti apgaulinga. Atstumas taip pat veikia matomą objekto ryškumą. Nuotolinė, bet labai energinga žvaigždė mums gali pasirodyti ne tokia žema, bet artimesnė.

Astronomai žvaigždės šviesumą nustato pagal jos dydį ir efektyvią temperatūrą. Efektyvioji temperatūra yra išreikšta kelvinų laipsniais, taigi Saulė yra 5777 kelvinai. Kvazaras (tolimas, hiperenergetinis objektas masyvios galaktikos centre) galėtų būti net 10 trilijonų laipsnių Kelvino. Kiekviena jų efektyvioji temperatūra lemia skirtingą objekto ryškumą. Kvazaras yra labai toli, todėl atrodo neryškus.

Šviesumas, kuris yra svarbus, kai reikia suprasti, kas sukuria objektą nuo žvaigždžių iki kvazarų vidinis šviesumas. Tai yra energijos kiekio, kurį jis skleidžia visomis kryptimis kiekvieną sekundę, matas, nepaisant to, kur jis slypi visatoje. Tai būdas suprasti objekto viduje vykstančius procesus, kurie padeda jį padaryti ryškiu.

Kitas būdas išskaičiuoti žvaigždės šviesumą yra išmatuoti jos akivaizdų ryškumą (kaip jis atrodo akiai) ir palyginti tai su atstumu. Žvaigždės, esančios atokiau, atrodo silpnesnės nei, pavyzdžiui, arčiau esančios žvaigždės. Tačiau objektas taip pat gali būti niūrus, nes šviesą sugeria dujos ir dulkės, esančios tarp mūsų. Norėdami tiksliai sužinoti dangaus objekto ryškumą, astronomai naudoja specializuotus instrumentus, tokius kaip bolometras. Astronomijoje jie daugiausia naudojami radijo bangų ilgiuose - visų pirma submilimetro diapazone. Daugeliu atvejų tai yra specialiai aušinami prietaisai vienu laipsniu aukščiau absoliutaus nulio, kad būtų jautriausi.

Kitas būdas suprasti ir išmatuoti objekto ryškumą yra jo dydis. Naudinga žinoti, ar jūs žvaigždės, nes tai padeda suprasti, kaip stebėtojai gali nurodyti žvaigždžių ryškumą vienas kito atžvilgiu. Dydis skaičiuojamas atsižvelgiant į objekto ryškumą ir atstumą. Iš esmės antrojo masto objektas yra maždaug du su puse karto ryškesnis nei trečiojo dydžio vienas, o du su puse karto silpnesnis nei pirmojo masto objektas. Kuo mažesnis skaičius, tuo ryškesnis dydis. Pavyzdžiui, saulės spindulys yra –26,7. Žvaigždė Sirius yra -1,46 balo. Ji yra 70 kartų šviesesnė už saulę, tačiau ji yra 8,6 šviesmečio atstumu ir yra šiek tiek pritemdyta atstumo. Svarbu suprasti, kad labai ryškus objektas, esantis dideliu atstumu, gali būti labai silpnas dėl jo atstumo, tuo tarpu silpnesnis objektas, kuris yra daug arčiau, gali „atrodyti“ ryškesnis.

Akivaizdus dydis yra objekto ryškumas, koks jis atrodo danguje jį stebint, nepaisant to, kiek jis toli. Absoliutus dydis iš tikrųjų yra matas vidinis objekto ryškumas. Absoliutus dydis tikrai „nerūpi“ atstumu; žvaigždė ar galaktika vis tiek spinduliuos tą energijos kiekį, nesvarbu, kiek toli yra stebėtojas. Tai daro naudingiau padėti suprasti, koks objektas iš tikrųjų yra ryškus, karštas ir didelis.

Daugeliu atvejų šviesumas yra skirtas susieti su tuo, kiek energijos skleidžia objektas visose jo skleidžiamose šviesos formose (regimojoje, infraraudonųjų spindulių, rentgeno ir kt.). Šviesumas yra terminas, kurį mes naudojame visiems bangos ilgiams, nepriklausomai nuo to, kur jie yra ant elektromagnetinio spektro. Astronomai tiria skirtingus dangaus objektų šviesos bangų ilgius imdami gaunamą šviesą ir naudodami spektrometrą ar spektroskopą, kad „suskaidytų“ šviesą į jos komponentų bangos ilgį. Šis metodas vadinamas „spektroskopija“ ir suteikia puikų vaizdą apie procesus, kurie priverčia objektus spindėti.

Kiekvienas dangaus objektas yra ryškus tam tikrais šviesos bangų ilgiais; pavyzdžiui, neutronų žvaigždės paprastai yra labai ryškūs rentgeno ir radijas juostos (nors ne visada; kai kurie yra ryškiausi gama spinduliai). Sakoma, kad šie objektai turi didelę rentgeno ir radijo bangų šviesą. Jie dažnai būna labai žemi optinis šviesumas.

Žvaigždės spinduliuoja labai plačiais bangų ilgių rinkiniais, nuo matomo iki infraraudonųjų ir ultravioletinių; kai kurios labai energingos žvaigždės taip pat ryškios radijo ir rentgeno spinduliuose. Centrinės juodosios galaktikų skylės yra regionuose, kurie skleidžia milžiniškus rentgeno, gama ir radijo dažnius, tačiau matomoje šviesoje gali atrodyti gana silpni. Šildomi dujų ir dulkių debesys ten, kur gimsta žvaigždės, gali būti labai ryškūs infraraudonųjų spindulių ir matomoje šviesoje. Patys naujagimiai yra gana ryškūs ultravioletinėje ir matomoje šviesoje.

• Objekto ryškumas vadinamas jo ryškumu.
• Objekto ryškumas erdvėje dažnai nustatomas skaitine figūra, vadinama jo dydžiu.
• Objektai gali būti „ryškūs“ daugiau nei viename bangos ilgio rinkinyje. Pavyzdžiui, saulė yra ryški optinėje (matomoje) šviesoje, bet kartais laikoma ir ryškia rentgeno spinduliais, taip pat ultravioletiniu ir infraraudonųjų spindulių ryšiu.

• Šaunus kosmosas, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/luminosity.html.
• „Šviesumas | COSMOS “. Astrofizikos ir superkompiuterijos centras, astronomija.swin.edu.au/cosmos/L/Luminesity.
• MacRobertas, Alanas. „Žvaigždžių didumo sistema: ryškumo matavimas“. Dangus ir teleskopas, 2017 m. Gegužės 24 d., Www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/the-stellar-magnitude-system/.

Redagavo ir pataisė Carolyn Collins Petersen