Абсалютныя гранічныя зорныя велічыні: апісанне, шкала і яркасць

Калі ў ясную бясхмарнае ноч падняць галаву ўверх, то можна ўбачыць мноства зорак. Так шмат, што, здаецца, і не злічыць зусім. Аказваецца, што нябесныя свяцілы, бачныя воку, усё ж палічаныя. Іх налічваецца каля 6 тыс. Гэта агульная колькасць як для паўночнага, так і для паўднёвага паўшар'яў нашай планеты. У ідэале мы з вамі, знаходзячыся, да прыкладу, у паўночным паўшар'і, павінны былі б бачыць прыблізна палову ад іх агульнай колькасці, а менавіта дзесьці 3 тыс. Зорак.

Мірыяды зімовых зорак

На жаль, разгледзець усе наяўныя зоркі практычна немагчыма, бо для гэтага спатрэбяцца ўмовы з ідэальна празрыстай атмасферай і поўная адсутнасць любых крыніц святла. Нават калі вы апынецеся ў чыстым полі удалечыні ад гарадской засвятлення глыбокай зімовай ноччу. Чаму ўзімку? Ды таму, што летнія ночы куды больш светлым! Гэта звязана з тым, што сонца недалёка заходзіць за гарызонт. Але нават і ў гэтым выпадку нашаму воку будзе даступна не больш за 2,5-3 тыс. Зорак. Чаму ж так?

Уся справа ў тым, што зрэнка чалавечага вока, калі яго прадставіць у якасці аптычнага прыбора, збірае пэўную колькасць святла ад розных крыніц. У нашым выпадку крыніцамі святла з'яўляюцца зоркі. Колькі мы іх убачым, наўпрост залежыць ад дыяметра лінзы аптычнага прыбора. Натуральна, шкло аб'ектыва бінокля або тэлескопа мае большы дыяметр, чым зрэнка вочы. Таму і будзе збіраць больш святла. З прычыны гэтага з дапамогай астранамічных прыбораў можна ўбачыць значна большую колькасць зорак.

Зорнае неба вачыма Гиппарха

Вядома, вы заўважалі, што зоркі адрозніваюцца па яркасці, або, як кажуць астраномы, паводле бачнага бляску. У далёкім мінулым людзі таксама звярнулі на гэта ўвагу. Старажытнагрэцкі астраном Гиппарх падзяліў усе бачныя нябесныя сьвяцілы на зорныя велічыні, якія маюць VI класаў. Самыя яркія з іх "зарабілі" I, а самыя невыразныя ён ахарактарызаваў як зоркі VI катэгорыі. Астатнія былі падзеленыя на прамежкавыя класы.

Пасля высветлілася, што розныя зорныя велічыні маюць паміж сабой нейкую алгарытмічную сувязь. А скажэнне яркасці ў роўнае колькасць разоў нашым вокам ўспрымаецца як выдаленне на аднолькавую адлегласць. Такім чынам, стала вядома, што бляск зоркі I катэгорыі ярчэй ззяння II прыкладна ў 2,5 разы.

У столькі ж разоў зорка II класа ярчэй III, а нябеснае свяціла III, адпаведна, - IV. У выніку розніца паміж свячэннем зорак I і VI велічынь адрозніваецца ў 100 разоў. Такім чынам, нябесныя свяцілы VII катэгорыі знаходзяцца за парогам чалавечага зроку. Немалаважна ведаць, што зорная велічыня - гэта не памер зоркі, а яе бачны бляск.

Што з'яўляецца абсалютнай зорнай велічынёй?

Зорныя велічыні бываюць не толькі бачнымі, але і абсалютнымі. Гэты тэрмін ужываюць, калі неабходна параўнаць паміж сабой дзве зоркі па іх свяцільнасці. Каб гэта зрабіць, кожную зорку адносяць на ўмоўна-стандартнае адлегласць у 10 парсек. Іншымі словамі, гэта велічыня зорнага аб'екта, якую ён меў бы, калі знаходзіўся на адлегласці 10 ПК ад назіральніка.

Да прыкладу, зорная велічыня нашага сонца -26,7. А вось з адлегласьці ў 10 ПК наша зорка была б ледзь прыкметным воку аб'ектам пятай велічыні. Адсюль вынікае: чым вышэй свяцільнасць нябеснага аб'екта, або, як яшчэ кажуць, энергія, якую зорка выпраменьвае ў адзінку часу, тым больш верагоднасць, што абсалютная зорная велічыня аб'екта прыме адмоўнае значэнне. І наадварот: чым менш свяцільнасць, тым вышэй будуць станоўчыя значэння аб'екта.

Самыя яркія зоркі

Все звёзды маюць розны бачны бляск. Адны трохі ярчэй першай велічыні, другія - нашмат слабейшыя. З прычыны гэтага былі ўведзеныя дробавыя велічыні. Да прыкладу, калі бачная зорная велічыня па сваім бляску знаходзіцца дзесьці паміж I і II катэгорыяй, то яе прынята лічыць зоркай 1,5 класа. Таксама існуюць зоркі з велічынямі 2,3 ... 4,7 ... і т. Д. Напрыклад, Процион, які ўваходзіць у экватарыяльныя сузор'е Малога Сабаку, лепш за ўсё бачны па ўсёй Расіі ў студзені або лютым. Яе бачны бляск - 0,4.

Характэрна, што I зорная велічыня кратная 0. Толькі адна зорка практычна дакладна адпавядае ёй - гэта Вега, вельмі яркае свяціла ў сузор'і Ліры. Яе бляск складае прыкладна 0,03 зорнай велічыні. Аднак ёсць свяціла, якія ярчэй яе, але іх зорная велічыня носіць адмоўны характар. Напрыклад, Сірыўс, які можна назіраць адразу ў двух паўшар'ях. Яго свяцільнасць - -1,5 зорнай велічыні.

Адмоўныя зорныя велічыні прысвоены не толькі зоркам, але і іншым нябесным аб'ектах: Сонца, Месяцы, некаторым планет, каметам і касмічным станцыях. Аднак існуюць зоркі, якія могуць змяняць свой бляск. Сярод іх ёсць мноства зорак пульсавалых, з зменнымі амплітуда бляску, але сустракаюцца і такія, у якіх можна назіраць некалькі пульсацый адначасова.

Вымярэнне зорных велічынь

У астраноміі практычна ўсе адлегласці вымярае геаметрычная шкала зорных велічынь. Фотаметрычны спосаб вымярэнняў выкарыстоўваецца для далёкіх адлегласцяў, а таксама калі трэба параўнаць свяцільнасць аб'екта з яго бачным бляскам. У асноўным адлегласць да бліжэйшых зорак вызначаюць па іх гадавым паралаксе - вялікі паўвосі эліпса. Запушчаныя ў будучыні касмічныя спадарожнікі павялічаць візуальную дакладнасць малюнкаў не менш як у некалькі разоў. На жаль, пакуль для адлегласцяў больш чым 50-100 ПК ўжываюць іншыя метады.

Экскурсія ў адкрыты космас

У далёкім мінулым ўсе нябесныя целы і планеты былі значна менш. Напрыклад, наша Зямля калісьці была памерам з Венеру, а яшчэ ў больш ранні перыяд - з Марс. Мільярды гадоў таму ўсе кантыненты хавалі нашу планету суцэльны мацерыковай карой. Пазней памеры Зямлі павялічыліся, а мацерыковыя пліты разышліся, утварыўшы акіяны.

Ва ўсіх зорак з прыходам "галактычнай зімы" расла тэмпература, свяцільнасць і зорная велічыня. Мера масы нябеснага свяціла (напрыклад, Сонца) з цягам часу таксама павялічваецца. Зрэшты, адбывалася гэта надзвычай нераўнамерна.

Першапачаткова гэтую невялікую зорку, як і любую іншую планету-гігант, хаваў суцэльны лёд. Пазней свяціла стала павялічвацца ў памерах, пакуль не дасягнула сваёй крытычнай масы і ня спыніла расці. Гэта звязана з тым, што зоркі перыядычна павялічваюцца ў сваёй масе па прыйсця чарговы галактычнай зімы, а ў міжсезонны перыяд скарачаюцца.

Разам з Сонцам расла і ўся Сонечная сістэма. На жаль, не ўсе зоркі змогуць прайсці па гэтым шляху. Многія з іх знікнуць у глыбінях іншых, больш масіўных зорак. Нябесныя свяцілы звяртаюцца па галактычных арбітах і, паступова набліжаючыся да самога цэнтру, бурацца на адну з бліжэйшых зорак.

Галактыка - гэта звышгіганцкая зорнай-планетарная сістэма, якая адбылася з карлікавай галактыкі, якая з'явілася з больш дробнага навалы, які выйшаў з кратнай планетарнай сістэмы. Апошняя ж адбылася з такой жа сістэмы, як наша.

Лімітавая велічыня зорак

Цяпер ужо не таямніца, што чым больш празрыстыя і цямней над намі неба, тым большая колькасць зорак ці метэораў можна ўбачыць. Лімітавая зорная велічыня - гэта характарыстыка, якую лепш вызначаюць дзякуючы не толькі празрыстасці неба, але і зроку сузіраючага. Чалавек можа ўбачыць ззянне самой бляклага зоркі толькі на гарызонце, бакавым зрокам. Аднак варта згадаць пра тое, што гэта індывідуальны крытэр для кожнага. Калі параўноўваць з візуальным назіраннем з тэлескопа, то істотнае адрозненне складаецца ў тыпе прыбора і дыяметры яго аб'ектыва.

Сіла проницания у тэлескопа з фотапласцінку фіксуе выпраменьванне бляклых зорак. У сучасныя тэлескопы можна назіраць аб'екты свяцільнасцю ў 26-29 зорных велічынь. Праніцаюць сіла прыбора залежыць ад мноства дадатковых крытэрыяў. Сярод іх немалаважнае значэнне мае якасць малюнкаў.

Памер зорнага выявы напрамую залежыць ад стану атмасферы, фокуснай адлегласці аб'ектыва, фотаэмульсіяй, а таксама часу, адведзенага на экспазіцыю. Аднак самым важным паказчыкам з'яўляецца яркасць зоркі.