Što je svjetlost i što nam govori?

Koliko je svijetla zvijezda? Planeta? Galaksija? Kad astronomi žele odgovoriti na ta pitanja, oni izražavaju svjetlinu tih objekata pomoću izraza "svjetlinu". Opisuje svjetlinu objekta u prostoru. Zvijezde i galaksije odaju razne oblici svjetlosti. Što ljubazan svjetlost koju emitiraju ili zrače govori koliko su energični. Ako je objekt planeta, on ne emitira svjetlost; to odražava. Međutim, astronomi također koriste termin "svjetline" za raspravu o planetarnim svjetlima.

Što je objekta veća, što je veća, svjetlija je. Objekt može biti vrlo blistav u više talasnih svjetlosti, od vidljive svjetlosti, rendgenskih zraka, ultraljubičastog, infracrvenog, mikrovalnog, do radio i gama zrake, To često ovisi o intenzitetu svjetlosti koji se emituje, što je funkcija koliko je objekt energičan je.

Većina ljudi može dobiti vrlo općenitu predodžbu o blistavosti predmeta jednostavnim gledanjem. Ako se čini svijetlim, ima veću svjetlinu nego ako je prigušen. Međutim, takav izgled može biti varljiv. Udaljenost također utječe na prividnu svjetlinu objekta. Daleka, ali vrlo energična zvijezda može nam se činiti zatamnjenom od one s nižom energijom, ali bliže.

Astronomi određuju blistavost zvijezde gledajući njezinu veličinu i njezinu efektivnu temperaturu. Efektivna temperatura izražena je u stupnjevima Kelvina, pa Sunce iznosi 5777 kelvina. Kvazar (udaljeni, hiper-energetski objekt u središtu masivne galaksije) mogao bi biti čak 10 trilijuna stupnjeva Kelvina. Svaka njihova efektivna temperatura rezultira različitom svjetlošću objekta. Kvazar je, međutim, vrlo daleko, pa se čini prigušen.

Svjetlost koja je važna kada je u pitanju razumijevanje onoga što pokreće objekt, od zvijezda do kvazara, jest unutarnja svjetlost. To je mjera količine energije koju zapravo svake sekunde emitira u svim smjerovima, bez obzira na to gdje se nalazi u svemiru. To je način razumijevanja procesa unutar objekta koji pomažu da svijetli.

Drugi način da se utvrdi blistavost zvijezde je mjerenje njegove prividne svjetline (kako se to čini očima) i uspoređivanje s udaljenošću. Zvijezde koje su dalje, na primjer, izgledaju zamračnije od onih koje su nam bliže. Međutim, predmet bi mogao biti i nejasan, jer svjetlost apsorbira plin i prašina koji se nalaze između nas. Da bi dobili preciznu mjeru blistavosti nebeskog objekta, astronomi koriste specijalizirane instrumente, kao što je bolometar. U astronomiji se koriste uglavnom u radio valnim duljinama - posebno u podmilimetarskom rasponu. U većini slučajeva to su posebno hlađeni instrumenti do jednog stupnja iznad apsolutne nule da bi bili njihovi najosjetljiviji.

Drugi način razumijevanja i mjerenja svjetline predmeta je putem njegove veličine. Korisno je znati hoćete li zuriti, jer vam pomaže razumjeti kako promatrači mogu uputiti zvijezde svjetline u odnosu jedni prema drugima. Broj veličine uzima u obzir svjetlinu predmeta i njegovu udaljenost. U osnovi, objekt druge veličine je oko dva i pol puta svjetliji od treće magnitude, a dva i pol puta tiši od objekta prve veličine. Što je niži broj, to je veća svjetlost. Sunce, na primjer, je magnitude -26,7. Zvijezda Sirius je magnitude -1,46. To je 70 puta svjetlije od Sunca, ali leži 8,6 svjetlosnih godina i malo je zatamnjena daljinom. Važno je razumjeti da se vrlo svijetli objekt na velikoj udaljenosti može činiti vrlo nejasnim zbog svoje daljine, dok prigušeni predmet koji je mnogo bliže može "izgledati" svjetlije.

Prividna veličina je svjetlina predmeta ona koja se pojavljuje na nebu dok ga promatramo, neovisno o tome koliko je udaljena. Apsolutna veličina zaista je mjerilo vrijednosti unutrašnji svjetlina predmeta. Apsolutna veličina zapravo ne "brine" o udaljenosti; zvijezda ili galaksija još uvijek će emitirati tu količinu energije bez obzira koliko udaljen promatrač. Zbog toga je korisnije pomoći razumjeti koliko je objekt zaista svijetao i vruć.

U najvećem broju slučajeva osvjetljenje se odnosi na to koliko energije emitira objekt u svim oblicima svjetlosti koje zrači (vizualni, infracrveni, rendgenski, itd.). Svjetlina je izraz koji primjenjujemo na sve valne duljine, bez obzira na to gdje se nalaze na elektromagnetskom spektru. Astronomi proučavaju različite valne duljine svjetlosti od nebeskih objekata uzimajući ulaznu svjetlost i pomoću spektrometra ili spektroskopa "razbijaju" svjetlost na svoje sastavne valne duljine. Ova metoda se naziva "spektroskopija" i daje izvrstan uvid u procese zbog kojih predmeti sjaju.

Svaki je nebeski objekt svijetao u određenim valnim duljinama svjetlosti; na primjer, neutronske zvijezde su obično vrlo svijetli u rendgen i radio bendovi (iako ne uvijek; neki su najsvjetliji u gama zrake). Kažu da ti objekti imaju veliku rendgensku i radio svetlinu. Često ih ima vrlo malo optički luminosities.

Zvijezde zrače u vrlo širokim skupinama valnih duljina, od vidljive do infracrvene i ultraljubičaste; neke vrlo energične zvijezde također su svijetle u radio i rendgenskim zracima. Središnje crne rupe galaksija nalaze se u regijama koje ispuštaju ogromne količine x-zraka, gama-zraka i radio frekvencija, ali mogu izgledati prilično nejasno u vidljivoj svjetlosti. Ugrijani oblaci plina i prašine u kojima se rađaju zvijezde mogu biti vrlo svijetli u infracrvenom i vidljivom svjetlu. Sama novorođenčad prilično su svijetla u ultraljubičastoj i vidljivoj svjetlosti.

• Svjetlina objekta se naziva njegova svjetlinu.
• Svjetlina objekta u prostoru često se definira numeričkom figurom koja se naziva njegova veličina.
• Predmeti mogu biti "svijetli" u više skupa valnih duljina. Na primjer, Sunce je svijetlo u optičkoj (vidljivoj) svjetlosti, ali se istovremeno smatra svijetlim u rendgenskim zracima, kao i ultraljubičastim i infracrvenim.

• Super Kozmos, coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/cosmic_reference/luminosity.html.
• "Svjetlost | COSMOS „. Centar za astrofiziku i superračunanje, astronomija.swin.edu.au/cosmos/L/Luminosity.
• MacRobert, Alan. "Zvjezdani magnitude sustav: Mjerenje svjetline." Nebo i teleskop, 24. svibnja 2017., www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/the-stellar-magnitude-system/.

Uredio i popravio Carolyn Collins Petersen