Jasności gwiazd

Przygotował: Adam Strzelczyk
Lubliniec, styczeń 2010
Kapella (Koza, α Aur/Alfa Aurigae) - najjaśniejsza gwiazda w konstelacji Woźnicy
i zarazem szósta, pod względem jasności, gwiazda na nocnym niebie.
Jest gwiazdą wielokrotną, najjaśniejsza - α Aur - posiada jasność absolutną 0,14 m - MAGNITUDO.
Źródło: fot.Adam Strzelczyk, (CELESTRON 11’’+ CANON EOS 450D)
Jasność nie jest zbyt fortunną nazwą, gdyż w języku polskim
jest często mylona z wielkością gwiazdową, która określa blask
gwiazdy, czyli po prostu jej jasność w potocznym znaczeniu
słowa. W rzeczywistości te dwie wielkości są powiązane ze sobą
zależnością:
gdzie,
mg – pozorna wielkość gwiazdy
mS – pozorna wielkość Słońca = −26.73 magnitudo
Lg – jasność wizualna gwiazdy – jasność wizualna Słońca
rg – odległość do gwiazdy
rS – odległość do Słońca = 1,58·10−5 roku świetlnego


Jasność, dzielność promieniowania, moc promieniowania
– stosowana w astronomii wielkość fizyczna określająca ilość
energii, którą ciało emituje w jednostce czasu. Jednostką
jasności jest wat lub wielokrotność jasności Słońca =
3,827·1026 W
Wielkość gwiazdowa – pozaukładowa jednostka miary
stosowana do oznaczania blasku gwiazd i innych
podobnych ciał niebieskich. Jednostką wielkości gwiazdowej
jest magnitudo (oznaczenie m lub mag). Zazwyczaj w fizyce
do wyrażenia wartości natężenia światła używa się luksów,
jednakże ze względów praktycznych i historycznych w
astronomii stosuje się nadal MAGNITUDO




jasność gwiazdowa obserwowana - ilość energii jaka
dochodzi na Ziemię od danej gwiazdy; jest ona
uwarunkowana zatem nie tylko rzeczywistą jasnością
gwiazdy ale także jej odległością od powierzchni Ziemi;
jasność absolutna - jest miarą energii, która jest emitowana
przez daną gwiazdę w otaczającą ją przestrzeń; zależy zatem
tylko i wyłącznie od rzeczywistej jasności gwiazdy.
jasność bolometryczna - ilość energii jaka jest emitowana
przez daną gwiazdę w pełnym zakresie widma;
jasność barwna - dotyczy tylko pewnego przedziału
obejmującego określone długości fal; przedział ten
uzależniony jest od czułości odbiornika.




Klaudiusz Ptolemeusz
(ok. 100 r. - ok. 168 r.) grecki uczony
pochodzący z Tebaidy (starożytny
Egipt), który kształcił się i działał w
Aleksandrii. Napisał wiele dzieł z
dziedziny matematyki, astronomii,
geografii i muzyki. Najważniejsze dzielo
– „Almagest”.
Ptolemeusza wszystkie gwiazdy sklasyfikował pod względem blasku i
podzielił je na 6 grup. Najjaśniejsze gwiazdy miały wielkość 1, najsłabsze
widoczne gołym okiem 6. Skala ta była w użyciu jeszcze na początku XIX w.
Była i jest to skala odwrócona, tzn. im jaśniejsza gwiazda tym niższa
wielkość gwiazdowa.
Ptolemeusz wprowadził też jednostkę wielkości gwiazdowej – MAGNITUDO.
W połowie XIX wieku rozszerzono ją o wielkości początkowo 7m, potem 8m,
itd., aby mieć możliwość uwzględnienia gwiazd niewidocznych gołym
okiem.
William Herschel
(ur. 15 listopada 1738r. w Hanowerze
(Niemcy, zm. 25 sierpnia 1822r.
w Windsorze) – syn Izaaka i Anny Herschel,
słynny astronom, konstruktor teleskopów i
kompozytor, znany z wielu odkryć
astronomicznych, a szczególnie
z odkrycia Urana.

Herschel kontunuował prace Ptolemeusza i poszerzył jej skalę.
Sformułował on pewne twierdzenie dotyczące różnic w
wielkościach gwiazdowych. Twierdził mianowicie , że odpowiadają
one określonym stosunkom natężeń blasku całkowitego danej
gwiazdy. Twierdził ponadto, że ilość światła emitowanego przez
daną gwiazdę jest uzależniona od wielkości, do której należy dana
gwiazda w następujący sposób: Różnica pięciu wielkości powoduje
stukrotny wzrost emitowanego światła.




Norman Robert Pogson
(ur. 23 marca 1829 w Nottingham – zm. 23 czerwca 1891 w
Madrasie) angielski astronom, odkrywca 8 planetoid.
Jego najważniejszym dokonaniem była obserwacja iż w systemie
wielkości gwiazdowej wprowadzonym przez Ptolemeusza Hipparchosa gwiazdy pierwszej wielkości są około 100 razy
jaśniejsze od gwiazd szóstej wielkości. Obliczył, że dla gwiazd
różniących się o jedną wielkość gwiazdową czynnik ten równa się
pierwiastkowi piątego stopnia ze 100. Liczba ta, zwana czynnikiem
Pogsona równa się w przybliżeniu 2,51188643150958.
Jego imieniem nazwano planetoidę 1830 Pogson oraz krater Pogson
na Księżycu.
Pogson jako punkt odniesienia swojej skali użył Gwiazdy Polarnej i
przypisał jej wielkość 2m. Od tego czasu okazało się, że jest to
gwiazda zmienna, jednak zasada pozostała niezmieniona.






Magnitudo jest jednostką wielkości gwiazdowej, wprowadzona
przez Ptolemeusza.
Magnitudo można pisać dwojako: np. 1mag, lub 1m.
Jednostki magnitudo okazały się tak wygodne w astronomii
praktycznej, że są stosowane do dziś.
Różnica pomiędzy najjaśniejszymi i najciemniejszymi obiektami
typu gwiazdowego na niebie, które można obserwować gołym
okiem wynosi ok. 100 razy. Różnicę natężeń światła można więc
wyrazić wzorem: I1/I6 = 100;
Ponieważ pomiędzy magnitudo = 1 i magnitudo = 6 jest różnica
pięciu wielkości gwiazdowych, to różnica pomiędzy dwiema
sąsiednimi wielkościami gwiazdowymi wynosi pierwiastek piątego
stopnia ze stu, czyli ok. 2,512 razy.
W jednostkach magnitudo wyliczono również jasność Słońca, jako
najjaśniejszego obiektu na niebie, wartość ta dla Słońca wyniosła 27mag.

Porównanie jasności obiektów w skali magnitudo:
- 26m jasność Słońca
- 12,8m jasność Księżyca w pełni
- 4,7m Wenus najjaśniejsza planeta w max. blasku
- 1,44m Syriusz (alfa CMa) - najjaśniejsza gwiazda nocnego nieba
+6m gwiazdy widoczne gołym okiem podczas bardzo dobrych
warunków pogodowych
+10m najsłabsze gwiazdy widoczne przez lornetkę o średnicy
soczewki 50mm
+28m zasięg teleskopu kosmicznego Hubble’a
Człowiek jest tak długo mądry,
dopóki szuka mądrości.
Jeżeli mniema, że ją już znalazł,
wówczas staje się błaznem.
TALMUD
Źródła:

Encyklopedia Wiedzy i Życia. Wydawnictwo Wiedza i Życie.

Internet:
- http://pl.wikipedia.org
- http://www.zgapa.pl/zgapedia
- http://www.sciaga.pl