Zjavný absolútny jas

Prvý pokus o praktické vysvetlenie zdanlivej a absolútnej jasnosti.

zdanlivý jas:
Vezmite si hrsť rôzne veľkých kamienkov. Hádzajte kameň za kameňom, kam môžete. Ak neznášate, keď vás niekto vyhodí dobre, kamene sú v rôznych vzdialenostiach.
Teraz hľadajte a porovnávajte. Vidíte kamene v zdanlivo rôznych veľkostiach. Je však zjavne najväčší kameň skutočne najväčší alebo je vám bližší? A čo zdanlivo najmenší kameň, je to možno skutočne najväčší kameň a je ďalej?
Výsledok príbehu: Vidíte iba zdanlivú veľkosť kameňov.

absolútny jas:
Teraz môžete znova zhromaždiť všetky kamene. Tieto kamene umiestnite do polkruhu na stôl. Teraz sú všetky kamene v rovnakej vzdialenosti od vašich očí. Rozoznávate absolútnu veľkosť kameňov.

Rozsah
Termín veľkosť pochádza z latinského slova magnitudo a znamená veľkosť.
Rovnako ako meter je mierou dĺžky, tak aj v astronómii je veľkosť mierou jasu všetkých nebeských objektov.
Ale pozor: jas je relatívny.
V astronómii sa hovorí o zdanlivom jase a absolútnom jase.
Pojem veľkosť sa vzťahuje rovnako na zdanlivý aj absolútny jas.
Na rozlíšenie medzi hodnotami bol zadaný nasledujúci zápis.
Slnko - zdanlivá veľkosť: -26,8 mag alebo -26m, 8
Slnko - absolútny jas: 4,87 Mag alebo 4M, 87

zdanlivý jas

popisuje iba množstvo svetla z objektu, ktoré sa dostane k divákovi.
O grafike nižšie: Ak sa pozrieme na hviezdy, javia sa nám s rôznymi úrovňami jasu. Nemôžeme však robiť žiadne vyhlásenia o vzdialenosti alebo svietivosti hviezd.

Prečo vlastne používame „zdanlivý“ jas?
Pretože preto vidíme nebeské objekty a môžeme ich porovnávať. Zjavný jas ponúka tiež opatrenie, ktoré má povedať našim blížnym niečo o videných objektoch.

Asi 120 rokov pred n S myšlienkou klasifikácie hviezd prišiel grécky astronóm Hipparchus.
Hipparchus rozdelil všetky hviezdy viditeľné okom do šiestich veľkostných tried (veľkostí).
Najjasnejšie hviezdy dostali prvú triedu magnitúdy „1 mag“
Len viditeľné hviezdy dostali šiestu magnitúdu „6 mag“

Keď bola v 19. storočí vynájdená fotografia, bolo možné hviezdy klasifikovať presnejšie. Základný princíp Hipparcha zostal zachovaný. Rozsah sa však rozšíril hore a dole. Vďaka tomu vznikli aj záporné hodnoty. Tento systém sa používa dodnes.

Teraz sa to trochu komplikuje.
S pokrokom v oblasti fotografie sa vyvinul aj fotometer. Jedná sa o zariadenie na meranie skutočnej vyžarovacej sily zdroja svetla vo viditeľnom svetle (pre oči).

Ľudské zmyslové orgány vnímajú vnemy logaritmicky. Ernst Heinrich Weber to objavil v 19. storočí. Oči nie sú výnimkou.
Príklad: Ak sa pozrieme do zdroja svetla s nameraným výkonom žiarenia „X“ a vedľa neho do zdroja svetla s 2-krát „X“, nevnímame ho tak dvakrát tak jasne.

Takže teraz existovali dve stupnice hodnôt. Logaritmické hodnoty a desatinné hodnoty.
Merania medzi hviezdou 6. magnitúdy a hviezdou 1. magnitúdy ukázali stokrát svietivosť.
V polovici 19. storočia došlo k nasledujúcej premene.
Faktom bolo, že medzi hviezdami s 1 mag a 6 mag je rozdiel piatich magnitúd. Tento rozdiel je 100-násobkom nameranej svietivosti.
Vzal sa teda piaty koreň zo 100. Výsledok: 2.5118864315095801110850320677993
S týmto výsledkom je možné logaritmické hodnoty (veľkostné triedy) teraz previesť na desatinné hodnoty (nameraná svietivosť).
Rozdiely vo veľkostnej triede = 2,512 x 2,512 = 6,3 x 2,512 = 15,9 x 2,512 = 39,8 atď.
Pozri tiež nasledujúcu grafiku.

Nasledujúca grafika by mala opäť objasniť, ako sa rozchádzajú rozdiely medzi veľkostnými triedami a fotometrickým meraním.
Mimochodom, Hubblov vesmírny ďalekohľad dokáže detekovať nebeské objekty až do 30 mag. Ak to porovnáme s hviezdou 6 mag (pre oko ťažko viditeľnou), zodpovedá to rozdielu 24 veľkostných tried. Čo má za následok skutočný rozdiel v jase viac ako 25 miliárd.
To znamená, že Hubble dokáže detekovať objekty, ktoré žiaria 25 000 000 000 krát menej ako objekty, ktoré len ťažko vidíme voľným okom.

absolútny jas

je miera pre nebeské objekty v imaginárnej vzdialenosti 10 parsekov. (1parsec = 3,26 svetelného roka)
Rozmery „zjavného jasu“ naznačujú, ako jasne vidíme nebeské objekty.
Aby sme však mohli navzájom porovnávať skutočnú svietivosť objektov, potrebujeme spoločného menovateľa. Toto je imaginárna poloha vo vzdialenosti 10 sekúnd.
Poďme napríklad pohnúť slnkom, veľmi jasne žiariacou hviezdou Sirius, severnou hviezdou a hviezdou Rigel na tejto línii.

Hviezdy	vzdialenosť	zjavný jas	absolútna jas (pri 10 par.)	rozdiel na slnko	Jas nižší- odišiel na slnko
slnko	150 000 000 km	-26 m, 8	4 M, 84	---	---
Sirius	8,6 svetelných rokov	-1 m, 4	1 M, 45	3 M, 39	23
Pole Star	431 svetelných rokov	2 m, 0	-3 M, 64	8 očiek, 48	2 466
Rigel	770 svetelných rokov	0 m, 2	-6 M, 69	11 M, 53	40,926

Nasledujúca grafika slúži na ilustráciu vyššie uvedeného.

Svietivosť klesá so štvorcovou vzdialenosťou.

Ako súvisí svietivosť so vzdialenosťou od pozorovateľa?
Alebo prečo hviezdy svietia tak slabo, že potrebujeme ďalekohľady, aby sme ich videli?
Užitočné príklady:
Každý, kto niekedy stál v mraze pri táboráku, vie, aké veľké je horúčavy nablízku. Ale ak urobíte iba krok alebo dva dozadu, sálavé teplo enormne klesá.
Mnoho vodičov pozná fenomén oslepnutia. Keď sa priblíži vozidlo, jas svetlometov sa enormne zvýši. Dôvodom však nie je to, že svetlomety zrazu emitujú viac energie.

Hviezda vyžaruje svoju energiu do všetkých strán.
Dajme teraz hviezdu uprostred imaginárnej gule.

Označme polomer gule pomocou r1
a vypočítaný sférický povrch s x1
Predpokladajme, že vyžarovaná energia z hviezdy by mala na povrchu gule hodnotu E100

Teraz zväčšime guľu o dvojnásobok polomeru r2
toto štvornásobne zvýši povrch gule
Energia už nie je, ale ožarovaná oblasť sa zvýšila štvornásobne.
V dôsledku toho sa znížila intenzita žiarenia na štvorec. Hodnota je teraz E 25

Faktom je, že:
Keď sa polomer gule zdvojnásobí, povrchová plocha gule sa vždy zvýši na štvorci a svietivosť sa na štvorci zníži.

Nasledujúca grafika by to mala ešte raz objasniť. Poznámka: každý jeden diamant má rovnakú veľkosť.

Myslím si, že táto posledná grafika pekne ukazuje vzťah medzi vzdialenosťou, sférickým povrchom a svietivosťou.

---