Określenie wielkości gwiazdowej
5 Maj 2005r. w
Fotometria Gwiazd napisał/a
Marcin Szulc
Aż do początku XIX wieku subiektywna ocena blasku gwiazd, wprowadzona przez Ptolemeusza, który podał w Almageście podział gwiazd na 6 wielkości, była w powszechnym użyciu. Dopiero John Herschel około roku 1830 powiązał pojęcie wielkości gwiazdowych z natężeniem globalnym światła gwiazd, wprowadzając pogląd, że różnicom w wielkościach gwiazdowych odpowiadają określone stosunki natężeń całkowitego blasku.
Aż do początku XIX wieku subiektywna ocena blasku gwiazd, wprowadzona przez Ptolemeusza, który podał w Almageście podział gwiazd na 6 wielkości, była w powszechnym użyciu. Dopiero John Herschel około roku 1830 powiązał pojęcie wielkości gwiazdowych z natężeniem globalnym światła gwiazd, wprowadzając pogląd, że różnicom w wielkościach gwiazdowych odpowiadają określone stosunki natężeń całkowitego blasku. Oceniał on przy tym, że gwiazda pierwszej wielkości daje około 100 razy więcej światłą niż gwiazda szóstej wielkości. Zasada ta została przyjęta później we wprowadzonej przez astronoma angielskiego N. R. Pogsona skali fotometrycznej, zgodnie z którą różnicy o 5 wielkości gwiazdowej odpowiada dokładnie stosunek natężeń równy 100
Im/Im+5 = 100
lub
logIm - logIm+5 = 2
gdzie I
m i I
m+5 oznaczają natężenie blasku odpowiadające wielkościom
m i
m+5. Ze wzoru wynika, że różnicy jednej wielkości odpowiada zależność
logIm - logIm+1 = 2:5 = 0,4
0,4 jest algorytmem liczby 2,512, czyli różnicy w wielkościach gwiazdowych. O 1 wielkość odpowiada stosunek natężeń 2,512.
Przytoczone rozważania wynikają z założenia, ze logarytm stosunku natężeń jest proporcjonalny do różnicy w wielkościach gwiazdowych, przy czym proporcjonalność ta wyraża się wzorem
log(Im/In) = 0,4(n - m)
lub inaczej
n - m = 2,5log(Im/In)
Wzór z początku akapitu drugiego można zapisać również w postaci
Im/In = 2,512n-m
Wzory te są różnymi postaciami prawa Pogsona i w każdej z tych postaci znajdują zastosowanie. Liczby
n i
m mogą przybierać wartości całkowite i ułamkowe, zarówno dodatnie, jak i ujemne. Wielkości gwiazdowe oznaczmy literą
m.
Punkt zerowy skali wielkości gwiazdowych został tak wybrany, aby zgodnie z regułą Ptolemeusza najsłabsze gwiazdy widoczne gołym okiem miały wielkość 6
m. Przy takiej umowie blask najjaśniejszej gwiazdy Syriusza oznaczamy jako -1
m,4, Księżyc w pełni ma blask ogólny -12
m,7, a widomy blask Słońca wynosi -26
m,8. Najsłabsze gwiazdy, jakie dadzą się zaobserwować największymi teleskopami, mają widomy blask +24
m, rozpiętość wiec blasku widmowego od Słońca do najsłabszych gwiazd wynosi 50 wielkości. Zgodnie z prawem Pogsona odpowiada to stosunkowi natężeń 1020:1.
Referencje:
Eugeniusz Rybka: "Astronomia Ogólna" wyd. VI
Twoje Imię
28.03.2023, 04:25