Co je to jas a co nám říká?

Jak jasná je hvězda? Planeta? Galaxie? Když astronomové chtějí na tyto otázky odpovědět, vyjadřují jasnost těchto objektů pomocí termínu „svítivost“. Popisuje jas objektu v prostoru. Hvězdy a galaxie vydávají různé formy světla. Co druh světla, které vyzařují nebo vyzařují, říká, jak jsou energičtí. Pokud je objektem planeta, nevyzařuje světlo; odráží to. Astronomové však také používají termín „jas“ k projednání planetárních jasů.

Čím větší je světlost objektu, tím jasnější je. Objekt může být velmi světelný ve více vlnových délkách světla, od viditelného světla, rentgenového záření, ultrafialového, infračerveného, ​​mikrovlnného, ​​až po radio a gama paprsky, často záleží na intenzitě vydávaného světla, což je funkcí energetické energie objektu je.

Většina lidí může získat velmi obecnou představu o jasu objektu jednoduše tím, že se na něj podívá. Pokud se zdá jasný, má vyšší jas, než když je slabý. Tento vzhled však může být klamný. Vzdálenost také ovlivňuje zjevnou jasnost objektu. Vzdálená, ale velmi energetická hvězda se nám může zdát stmívatelnější než nízkoenergetická, ale blíže.

Astronomové určují svítivost hvězdy při pohledu na její velikost a efektivní teplotu. Efektivní teplota je vyjádřena ve stupních Kelvin, takže Slunce je 5777 kelvinů. Kvazar (vzdálený, vysokoenergetický objekt uprostřed masivní galaxie) může být až 10 bilionů stupňů Kelvina. Každá z jejich efektivních teplot vede k odlišnému jasu objektu. Kvazar je však velmi daleko a zdá se tedy matný.

Svítivost, na které záleží, když přijde na pochopení toho, co pohání předmět, od hvězd po kvasary, je vnitřní svítivost. To je míra množství energie, kterou skutečně vysílá ve všech směrech každou sekundu bez ohledu na to, kde leží ve vesmíru. Je to způsob, jak pochopit procesy uvnitř objektu, které pomáhají, aby byl jasný.

Dalším způsobem, jak odvodit jasnost hvězdy, je změřit její zdánlivou jasnost (jak se zdá pro oko) a porovnat ji s její vzdáleností. Hvězdy, které jsou dále, se zdají být například slabší než hvězdy, které jsou nám blíže. Objekt však může vypadat také matně, protože světlo je absorbováno plynem a prachem, který leží mezi námi. K přesnému měření jasnosti nebeského objektu používají astronomové speciální nástroje, jako je bolometr. V astronomii se používají hlavně v rádiových vlnových délkách - zejména v submilimetrovém rozsahu. Ve většině případů se jedná o speciálně chlazené nástroje o jeden stupeň nad absolutní nulu, aby byly jejich nejcitlivější.

Dalším způsobem, jak porozumět a měřit jas objektu, je jeho velikost. Je užitečné vědět, jestli se díváte na hvězdy, protože vám to pomůže pochopit, jak mohou pozorovatelé odkazovat na jas hvězd hvězd vůči sobě navzájem. Velikost čísla zohledňuje svítivost objektu a jeho vzdálenost. V podstatě je objekt druhé velikosti přibližně dva a půlkrát jasnější než objekt třetí velikosti a dva a půlkrát stmavnější než objekt první velikosti. Čím nižší číslo, tím jasnější je velikost. Například Slunce má velikost -26,7. Hvězda Sirius má velikost -1,46. Je 70krát jasnější než Slunce, ale leží 8,6 světelných let daleko a je mírně stmívaná vzdáleností. Je důležité pochopit, že velmi jasný objekt na velkou vzdálenost se může vzhledem ke své vzdálenosti zdát velmi slabý, zatímco tenký objekt, který je mnohem blíže, může „vypadat“ jasněji.

Zdánlivá velikost je jas objektu, jak se objevuje na obloze, když ho pozorujeme, bez ohledu na to, jak daleko je. Absolutní velikost je skutečně měřítkem vnitřní jas objektu. Absolutní velikost se ve skutečnosti „nestará“ o vzdálenost; hvězda nebo galaxie bude stále emitovat toto množství energie bez ohledu na to, jak daleko je pozorovatel. Proto je užitečnější porozumět tomu, jak jasný a horký a velký objekt skutečně je.

Ve většině případů je míra luminosity spojována s tím, kolik energie je emitováno objektem ve všech formách světla, které vyzařuje (vizuální, infračervené, rentgenové atd.). Luminosity je termín, který používáme na všechny vlnové délky, bez ohledu na to, kde leží na elektromagnetickém spektru. Astronomové studují různé vlnové délky světla z nebeských objektů tím, že přijímají přicházející světlo a pomocí spektrometru nebo spektroskopu „rozbijí“ světlo na jeho složky vlnových délek. Tato metoda se nazývá „spektroskopie“ a dává skvělý vhled do procesů, které způsobují, že objekty září.

Každý nebeský objekt je jasný ve specifických vlnových délkách světla; například, neutronové hvězdy jsou obvykle velmi jasné v rentgen a rádio kapely (i když ne vždy; některé jsou nejjasnější paprsky gama). O těchto objektech se říká, že mají vysokou rentgenovou a rádiovou svítivost. Často mají velmi nízké hodnoty optický jasnosti.

Hvězdy vyzařují ve velmi širokých vlnových délkách, od viditelných po infračervené a ultrafialové; některé velmi energetické hvězdy jsou také jasné v rádiu a rentgenech. Centrální černé díry galaxií leží v oblastech, které vydávají obrovské množství rentgenových paprsků, gama paprsků a rádiových frekvencí, ale ve viditelném světle se mohou zdát docela slabé. Vyhřívané mraky plynu a prachu, kde se rodí hvězdy, mohou být v infračerveném a viditelném světle velmi jasné. Noví novorozenci jsou v ultrafialovém a viditelném světle docela jasní.

• Jas objektu se nazývá jeho jas.
• Jas objektu v prostoru je často definován číselnou číslicí nazývanou její velikost.
• Objekty mohou být „světlé“ ve více než jedné sadě vlnových délek. Například, slunce je jasné v optickém (viditelném) světle, ale je také považováno za jasné v rentgenových paprscích, stejně jako ultrafialové a infračervené.

• Cool Cosmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/luminosity.html.
• "Jasnost | KOSMOS." Centrum pro astrofyziku a superpočítač, astronomy.swin.edu.au/cosmos/L/Luminosity.
• MacRobert, Alan. "Systém hvězdné magnitudy: měření jasu." Sky & Telescope, 24. května 2017, www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/the-stellar-magnitude-system/.

Upraveno a revidováno uživatelem Carolyn Collins Petersen