Mărimile limită absolute: descriere, scară și luminozitate

2024 Autor: Miguel Ramacey | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 06:27

Dacă ridici capul într-o noapte senină, fără nori, poți vedea o mulțime de stele. Atât de multe încât pare imposibil de numărat. Se dovedește că corpurile cerești vizibile cu ochiul sunt încă numărate. Există aproximativ 6 mii dintre ele. Acesta este numărul total atât pentru emisfera nordică, cât și pentru cea sudică a planetei noastre. În mod ideal, tu și cu mine, fiind, de exemplu, în emisfera nordică, ar fi trebuit să vedem aproximativ jumătate din numărul lor total, și anume undeva în jur de 3 mii de stele.

Miriade de stele de iarnă

Din păcate, este aproape imposibil să luăm în considerare toate stelele disponibile, deoarece acest lucru va necesita condiții cu o atmosferă perfect transparentă și absența completă a oricăror surse de lumină. Chiar dacă te afli într-un câmp deschis departe de lumina orașului într-o noapte adâncă de iarnă. De ce iarna? Da, pentru că nopțile de vară sunt mult mai luminoase! Acest lucru se datorează faptului că soarele nu apune mult sub orizont. Dar chiar și în acest caz, nu vor fi disponibile pentru ochiul nostru mai mult de 2,5-3 mii de stele. De ce?

Chestia este că elevulOchiul uman, dacă ne imaginăm ca pe un instrument optic, colectează o anumită cantitate de lumină din diferite surse. În cazul nostru, sursele de lumină sunt stele. Câte le vom vedea direct depinde de diametrul lentilei dispozitivului optic. Desigur, lentila de sticlă a binoclului sau a telescopului are un diametru mai mare decât pupilei ochiului. Prin urmare, va colecta mai multă lumină. Ca rezultat, un număr mult mai mare de stele poate fi văzut folosind instrumente astronomice.

Cer înstelat prin ochii lui Hiparh

Desigur, ați observat că stelele diferă în luminozitate sau, după cum spun astronomii, în strălucire aparentă. În trecutul îndepărtat, oamenii au acordat atenție acestui lucru. Vechiul astronom grec Hipparchus a împărțit toate corpurile cerești vizibile în magnitudini stelare care au clase a VI-a. Cel mai strălucitor dintre ei i-a „câștigat” I, iar pe cei mai inexpresivi le-a descris drept stele de categoria VI. Restul au fost împărțiți în clase intermediare.

Mai târziu s-a dovedit că diferite mărimi stelare au un fel de conexiune algoritmică între ele. Iar distorsiunea luminozității într-un număr egal de ori este percepută de ochiul nostru ca o îndepărtare la aceeași distanță. Astfel, a devenit cunoscut faptul că strălucirea unei stele de categoria I este mai strălucitoare decât strălucirea lui II de aproximativ 2,5 ori.

O stea de clasa a II-a este mai strălucitoare decât clasa a III-a de același număr de ori și, respectiv, un corp ceresc de III este mai strălucitor decât a IV-a. Ca urmare, diferența dintre strălucirea stelelor de magnitudine I și VI diferă de 100 de ori. Astfel, corpurile cerești din categoria a VII-a sunt dincolo de pragul viziunii umane. Este important de știut că vedetamagnitudinea nu este dimensiunea unei stele, ci strălucirea ei aparentă.

Care este magnitudinea absolută?

Mărimile stelelor nu sunt doar vizibile, ci și absolute. Acest termen este folosit atunci când este necesar să se compare două stele între ele prin luminozitatea lor. Pentru a face acest lucru, fiecare stea este raportată la o distanță standard convențională de 10 parsecs. Cu alte cuvinte, aceasta este dimensiunea unui obiect stelar pe care l-ar avea dacă s-ar afla la o distanță de 10 PC-uri de observator.

De exemplu, magnitudinea soarelui nostru este -26,7. Dar de la o distanță de 10 PC-uri, steaua noastră ar fi un obiect abia vizibil de magnitudinea a cincea. Rezultă din aceasta: cu cât luminozitatea unui obiect ceresc este mai mare sau, după cum se spune, energia pe care o radiază o stea pe unitatea de timp, cu atât este mai probabil ca mărimea absolută a obiectului să ia o valoare negativă. Și invers: cu cât luminozitatea este mai mică, cu atât valorile pozitive ale obiectului vor fi mai mari.

Cele mai strălucitoare stele

Toate stelele au o strălucire aparentă diferită. Unele sunt puțin mai strălucitoare decât prima magnitudine, cele din urmă sunt mult mai slabe. Având în vedere acest lucru, au fost introduse valori fracționale. De exemplu, dacă magnitudinea stelară aparentă în strălucirea sa se află undeva între categoriile I și II, atunci este considerată a fi o stea de clasa 1, 5. Există și stele cu magnitudini 2, 3…4, 7…etc. De exemplu, Procyon, care face parte din constelația ecuatorială Canis Minor, este cel mai bine văzută în toată Rusia în ianuarie sau februarie. Strălucirea ei aparentă este de 0,4.

Este de remarcat faptul că eumagnitudinea este un multiplu de 0. Numai o stea îi corespunde aproape exact - aceasta este Vega, cea mai strălucitoare stea din constelația Lyra. Luminozitatea sa este de aproximativ 0,03 magnitudine. Cu toate acestea, există corpuri de iluminat care sunt mai strălucitoare decât acesta, dar amploarea lor este negativă. De exemplu, Sirius, care poate fi observat în două emisfere simultan. Luminozitatea sa este de -1,5 magnitudine.

Mărimile stelare negative sunt atribuite nu numai stelelor, ci și altor obiecte cerești: Soarele, Luna, unele planete, comete și stații spațiale. Cu toate acestea, există stele care își pot schimba luminozitatea. Printre acestea se numără multe stele pulsatoare cu amplitudini variabile de luminozitate, dar există și acelea în care se pot observa simultan mai multe pulsații.

Măsurarea magnitudinilor stelare

În astronomie, aproape toate distanțele sunt măsurate pe scara geometrică a magnitudinii stelare. Metoda de măsurare fotometrică este utilizată pentru distanțe lungi și, de asemenea, dacă trebuie să comparați luminozitatea unui obiect cu luminozitatea aparentă a acestuia. Practic, distanța până la cele mai apropiate stele este determinată de paralaxa lor anuală - semiaxa majoră a elipsei. Sateliții spațiali lansați în viitor vor crește acuratețea vizuală a imaginilor de cel puțin câteva ori. Din păcate, alte metode sunt încă folosite pentru distanțe mai mari de 50–100 de computere.

Excursie în spațiul cosmic

În trecutul îndepărtat, toate corpurile cerești și planetele erau mult mai mici. De exemplu, Pământul nostru a fost cândva de dimensiunea lui Venus, și chiar mai devreme, de dimensiunea lui Marte. Cu miliarde de ani în urmă, toate continentele au acoperit planeta noastră cu o crustă continentală continuă. Mai târziu, dimensiunea Pământului a crescut, iar plăcile continentale s-au despărțit, formând oceane.

Toate stelele odată cu apariția „iarnii galactice” au crescut temperatura, luminozitatea și magnitudinea. Măsura masei unui corp ceresc (de exemplu, Soarele) crește și ea cu timpul. Cu toate acestea, acest lucru a fost extrem de neuniform.

Inițial, această mică stea, ca orice altă planetă uriașă, a fost acoperită cu gheață solidă. Mai târziu, steaua a început să crească în dimensiune până când a atins masa critică și a încetat să crească. Acest lucru se datorează faptului că stelele își cresc periodic masa după următoarea iarnă galactică și scad în perioadele de extrasezon.

Întregul sistem solar a crescut odată cu Soarele. Din păcate, nu toate vedetele vor putea urma această cale. Multe dintre ele vor dispărea în adâncurile altor stele, mai masive. Corpurile cerești se rotesc pe orbite galactice și, apropiindu-se treptat de centrul, se prăbușesc pe una dintre cele mai apropiate stele.

Galaxy este un sistem stea-planetar supergigant care a apărut dintr-o galaxie pitică care a provenit dintr-un cluster mai mic care a apărut dintr-un sistem planetar multiplu. Acesta din urmă provine din același sistem ca al nostru.

Limitarea dimensiunii stelei

Acum nu mai este un secret că, cu cât cerul deasupra noastră este mai transparent și mai întunecat, cu atât mai multe stele sau meteori puteți vedea. Limită steamagnitudinea este o caracteristică care este mai bine determinată datorită nu numai transparenței cerului, ci și viziunii privitorului. O persoană poate vedea strălucirea celei mai slabe stele doar la orizont, cu vedere periferică. Cu toate acestea, merită menționat că acesta este un criteriu individual pentru fiecare. În comparație cu observația vizuală de la un telescop, diferența esențială este tipul de instrument și diametrul lentilei acestuia.

Forța de penetrare a unui telescop cu o placă fotografică captează radiația stelelor slabe. Telescoapele moderne pot observa obiecte cu o luminozitate de 26-29 de magnitudini. Puterea de penetrare a dispozitivului depinde de multe criterii suplimentare. Printre acestea, calitatea imaginii este de o importanță nu mică.

Mărimea unei imagini de stea depinde direct de starea atmosferei, de distanța focală a lentilei, de emulsie și de timpul alocat expunerii. Cu toate acestea, cel mai important indicator este luminozitatea stelei.