Absolútne limitujúce veličiny: popis, mierka a jas

2024 Autor: Miguel Ramacey | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 06:27

Ak zdvihnete hlavu za jasnej bezoblačnej noci, môžete vidieť veľa hviezd. Toľko, že sa zdá, že sa to vôbec nedá spočítať. Ukazuje sa, že okom viditeľné nebeské telesá sa stále počítajú. Je ich okolo 6 tisíc. To je celkový počet pre severnú aj južnú pologuľu našej planéty. V ideálnom prípade by sme vy a ja, keďže sme napríklad na severnej pologuli, mali vidieť asi polovicu z ich celkového počtu, teda niekde okolo 3 tisíc hviezd.

Spočetné množstvo zimných hviezd

Bohužiaľ, je takmer nemožné zvážiť všetky dostupné hviezdy, pretože to bude vyžadovať podmienky s dokonale priehľadnou atmosférou a úplnou absenciou akýchkoľvek svetelných zdrojov. Aj keď sa počas hlbokej zimnej noci ocitnete na otvorenom poli ďaleko od mestského svetla. Prečo v zime? Áno, pretože letné noci sú oveľa jasnejšie! Je to spôsobené tým, že slnko nezapadá hlboko pod obzor. Ale ani v tomto prípade nebude pre naše oko k dispozícii viac ako 2,5–3 tisíc hviezd. Prečo je to tak?

Ide o to, že žiakĽudské oko, ak si ho predstavíme ako optický prístroj, zbiera určité množstvo svetla z rôznych zdrojov. V našom prípade sú zdrojom svetla hviezdy. Koľko ich uvidíme priamo závisí od priemeru šošovky optického zariadenia. Šošovkové sklo ďalekohľadu alebo ďalekohľadu má prirodzene väčší priemer ako zrenica oka. Preto bude zhromažďovať viac svetla. Výsledkom je, že pomocou astronomických prístrojov je možné vidieť oveľa väčší počet hviezd.

Hviezdna obloha očami Hipparcha

Samozrejme, všimli ste si, že hviezdy sa líšia jasom alebo, ako hovoria astronómovia, zdanlivou brilantnosťou. V dávnej minulosti na to dbali aj ľudia. Staroveký grécky astronóm Hipparchos rozdelil všetky viditeľné nebeské telesá do hviezdnych magnitúd, ktoré majú triedy VI. Najjasnejšie z nich „zarobili“ja a tie najnevýraznejšie označil za hviezdy kategórie VI. Zvyšok bol rozdelený do stredných tried.

Neskôr sa ukázalo, že rôzne hviezdne magnitúdy majú medzi sebou nejaké algoritmické spojenie. A skreslenie jasu v rovnakom počte krát vníma naše oko ako odstránenie na rovnakú vzdialenosť. Tak sa stalo známe, že žiara hviezdy kategórie I je asi 2,5-krát jasnejšia ako žiara hviezdy II.

Hviezda triedy II je jasnejšia ako trieda III rovnakým počtom krát a nebeské teleso triedy III je jasnejšie ako IV. V dôsledku toho sa rozdiel medzi žiarou hviezd I a VI magnitúdy líši 100-krát. Nebeské telesá kategórie VII sú teda za prahom ľudského zraku. Je dôležité vedieť, že hviezdamagnitúda nie je veľkosť hviezdy, ale jej zdanlivá brilantnosť.

Čo je absolútna veľkosť?

Hviezdne veľkosti sú nielen viditeľné, ale aj absolútne. Tento výraz sa používa, keď je potrebné porovnať dve hviezdy navzájom podľa ich svietivosti. Na tento účel sa každá hviezda vzťahuje na konvenčne štandardnú vzdialenosť 10 parsekov. Inými slovami, toto je veľkosť hviezdneho objektu, ktorý by mal, keby bol vo vzdialenosti 10 počítačov od pozorovateľa.

Napríklad magnitúda nášho slnka je -26,7. Ale zo vzdialenosti 10 KS by naša hviezda bola sotva viditeľným objektom piatej magnitúdy. Z toho vyplýva: čím vyššia je svietivosť nebeského objektu alebo, ako sa hovorí, energia, ktorú hviezda vyžiari za jednotku času, tým je pravdepodobnejšie, že absolútna veľkosť objektu bude mať zápornú hodnotu. A naopak: čím nižšia je svietivosť, tým vyššie budú kladné hodnoty objektu.

Najjasnejšie hviezdy

Všetky hviezdy majú rôznu zdanlivú brilantnosť. Niektoré sú o niečo jasnejšie ako prvá magnitúda, druhé sú oveľa slabšie. Vzhľadom na to boli zavedené zlomkové hodnoty. Napríklad, ak je zdanlivá hviezdna magnitúda v jej jase niekde medzi kategóriami I a II, potom sa považuje za hviezdu triedy 1, 5. Sú tu aj hviezdy s magnitúdou 2, 3…4, 7… atď.. Napríklad Procyon, ktorý je súčasťou rovníkového súhvezdia Malý pes, je najlepšie vidieť v celom Rusku v januári alebo februári. Jej zdanlivá brilantnosť je 0,4.

Je pozoruhodné, že jamagnitúda je násobkom 0. Takmer presne jej zodpovedá len jedna hviezda – ide o Vegu, najjasnejšiu hviezdu v súhvezdí Lýra. Jeho jasnosť je približne 0,03 magnitúdy. Existujú však svietidlá, ktoré sú jasnejšie ako ona, ale ich veľkosť je záporná. Napríklad Sirius, ktorý možno pozorovať na dvoch hemisférach naraz. Jeho svietivosť je -1,5 magnitúdy.

Záporné hviezdne magnitúdy sú priradené nielen hviezdam, ale aj iným nebeským objektom: Slnku, Mesiacu, niektorým planétam, kométam a vesmírnym staniciam. Sú však hviezdy, ktoré dokážu zmeniť svoju jasnosť. Medzi nimi je veľa pulzujúcich hviezd s premenlivou amplitúdou jasu, ale sú aj také, v ktorých možno súčasne pozorovať niekoľko pulzácií.

Meranie hviezdnych magnitúd

V astronómii sa takmer všetky vzdialenosti merajú pomocou geometrickej stupnice hviezdnych magnitúd. Fotometrická metóda merania sa používa na veľké vzdialenosti a tiež vtedy, ak potrebujete porovnať svietivosť objektu s jeho zdanlivým jasom. V zásade je vzdialenosť k najbližším hviezdam určená ich ročnou paralaxou - hlavnou poloosou elipsy. Vesmírne satelity vypustené v budúcnosti zvýšia vizuálnu presnosť snímok minimálne niekoľkonásobne. Žiaľ, na vzdialenosti väčšie ako 50 – 100 PC sa stále používajú iné metódy.

Výlet do vesmíru

V dávnej minulosti boli všetky nebeské telesá a planéty oveľa menšie. Napríklad naša Zem mala kedysi veľkosť Venuše a ešte skôr veľkosť Marsu. Pred miliardami rokov pokrývali všetky kontinenty našu planétu súvislou kontinentálnou kôrou. Neskôr sa veľkosť Zeme zväčšila a kontinentálne platne sa rozdelili a vytvorili oceány.

Všetky hviezdy s príchodom „galaktickej zimy“zvýšili teplotu, svietivosť a magnitúdu. Miera hmotnosti nebeského telesa (napríklad Slnka) sa tiež zvyšuje s časom. Bolo to však mimoriadne nerovnomerné.

Spočiatku bola táto malá hviezda, ako každá iná obrovská planéta, pokrytá pevným ľadom. Neskôr sa veľkosť hviezdy začala zväčšovať, až kým nedosiahla kritickú hmotnosť a prestala rásť. Je to spôsobené skutočnosťou, že hviezdy po ďalšej galaktickej zime pravidelne zväčšujú svoju hmotnosť a počas mimosezónnych období klesajú.

Celá slnečná sústava rástla spolu so Slnkom. Bohužiaľ, nie všetky hviezdy budú môcť ísť touto cestou. Mnohé z nich zaniknú v hlbinách iných, hmotnejších hviezd. Nebeské telesá sa otáčajú po galaktických dráhach a postupne sa približujú k samotnému stredu a zrútia sa na jednu z najbližších hviezd.

Galaxia je superobrovský hviezdo-planetárny systém, ktorý vznikol z trpasličej galaxie, ktorá vznikla z menšej hviezdokopy, ktorá vznikla z viacnásobného planetárneho systému. Ten druhý pochádza z rovnakého systému ako ten náš.

Obmedzená veľkosť hviezdičky

Teraz už nie je tajomstvom, že čím je obloha nad nami priehľadnejšia a tmavšia, tým viac hviezd alebo meteorov môžete vidieť. Obmedzená hviezdamagnitúda je charakteristika, ktorá sa dá lepšie určiť nielen vďaka priehľadnosti oblohy, ale aj vďaka videniu pozorovateľa. Žiaru najtmavšej hviezdy môže človek vidieť iba na obzore, periférnym videním. Je však potrebné spomenúť, že ide o individuálne kritérium pre každého. V porovnaní s vizuálnym pozorovaním z ďalekohľadu je podstatný rozdiel v type prístroja a priemere jeho šošovky.

Sila prieniku teleskopu s fotografickou platňou zachytáva žiarenie slabých hviezd. Moderné teleskopy dokážu pozorovať objekty so svietivosťou 26–29 magnitúd. Sila prieniku zariadenia závisí od mnohých ďalších kritérií. Medzi nimi nemá veľký význam kvalita obrazu.

Veľkosť snímky hviezdy priamo závisí od stavu atmosféry, ohniskovej vzdialenosti šošovky, emulzie a času prideleného na expozíciu. Najdôležitejším ukazovateľom je však jas hviezdy.