Innehåll
- Stellar Magnitude: En "ljus" idé
- The Old Magnitude uppfyller den nya Magnitude
- Ekvationen för magnitude
- Absolut mot uppenbar magnitude
- Klassificering av stjärnor
- Ett urval av de ljusaste stjärnorna
- Hitta Sirius
- Sirius: Star Facts
Moderna samhällen har många distraktioner och underhållningskällor, och om du är så benägen kan du tillbringa en hel del av ditt liv med att stirra på en dator- eller telefonskärm (även om du borde ta hand om att bli ute för samma dagsljus och träna varje dag ) och känner att du verkligen inte saknar mycket.
Du tillbringar troligen dina kvällar med att studera, umgås hemma med vänner eller familj eller utforska det lokala nattlivet - letar inte efter dåligt upplysta platser så att du kan få en tydligare bild av himmelbjudandena ovanför dig.
Studenter och vuxna som åtminstone passivt engagerar sig i astronomiens värld kanske vet att den ljusaste stjärnan på himlen (åtminstone till Earthlings) heter Sirius, och av denna grupp, en handfull förmodligen vet att denna stjärna har smeknamnet "Dog Star" eftersom den finns i konstellation Canis Major.
När det händer är denna konstellation (en officiellt namngiven grupp stjärnor som visas nära varandra på himlen från Jorden) i en särskilt "upptagen" del av himlen - en vanlig tour de force för seriösa stargazers. Så att hitta Sirius, tillsammans med en mängd lockande astronomiska attraktioner i det himmelska grannskapet, är faktiskt ganska enkelt.
Stellar Magnitude: En "ljus" idé
Det var bara naturligt för de tidigaste "officiella" astronomerna att vilja klassificera föremål på himlen efter typ och att rangordna dem i ordning från ljusaste till mörkare. Den stora majoriteten av föremålen på himlen som kan ses med det blotta ögat är stjärnor.
En oproportionerlig bråkdel av det mycket ljusaste av objekten på natthimlen är planeter, men bara fem av de sju planeterna förutom jorden själv kan ses med blotta ögat: Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus.
När människor utvecklade den optiska tekniken för att formellt mäta intensiteten av ljus som faller på jorden från ett avlägset objekt, kan stjärnorna ordnas ordentligt i hur ljus de ser ut från jorden, som kallas deras uppenbar storlek. Det som fortfarande behövdes var att använda denna teknik så att en skala korrelerar ljusstyrka med ett tal.
Som det händer var ett sådant system, dock okomplicerat, redan på plats. I antika Grekland, astronomen Hipparchus föreslog ett schema som tilldelade de ljusaste stjärnorna med en storlek på 1, stjärnorna som bara de mest örnöjda observatörerna kunde upptäcka på en klar natt en 6, och de andra synliga stjärnorna en 2, 3, 4 eller 5. Detta tillät endast grov differentiering, även om det alltid var tydligt att Sirius var den ljusaste stjärnan i himlen.
The Old Magnitude uppfyller den nya Magnitude
Moderna forskare försökte hålla det allmänna 1-till-6-schemat för storleken på stjärnorna på plats, men med tanke på att de nu hade verkliga elektromagnetiska data att ta hänsyn till, lärde de sig att skillnaderna mellan de ljusaste och de mörkaste synliga stjärnorna var större än dessa siffror föreslagna.
Det som behövdes var en logaritmisk skala, i vilka siffror som går upp på en skala ökar multiplikativt (som i en viss bråkdel av en effekt på 10) snarare än med samma mängd med varje hopp. Det var möjligt att ställa in den så att en första-magnitudstjärna (1.0) skulle vara fem gånger ljusare än en sjättestorleksstjärna (6.0), och att en förändring av 5 magnitudenheter innebar en ljusstyrkeändring på 100 i motsatt riktning , allmänt.
Ekvationen för magnitude
Den resulterande ekvationen för stjärnstorleken är
∆M = - (5/2) logg10(I / I0)
Vad detta betyder är att en förändring i storlek upptäcks genom att ta logaritmen till basen 10 av fraktionen av ny intensitet (I) över gammal intensitet (I0) och sedan multiplicera resultatet med - (5/2) eller –2,5.
Den uppenbara storleken på Sirius är så ljus att den sjunker ned i den röda stjärnan vid –1,46. Endast en annan stjärna, Canopus, är "under noll." Totalt 17 står på under 1,00. När du funderar på vad det betyder att vara elit, att vara i topp 20 eller så i alla de stjärnor som är synliga i hel sky (och varje enskild person kan bara se hälften av det på en gång) borde säkert kvalificera sig.
Absolut mot uppenbar magnitude
Även om det är okej att bli upphetsad och ge Sirius dess rätt, är det också viktigt att inse att Sirius fördel gentemot den himmelska konkurrensen främst ligger i det gamla fastighetsmaksimet - plats, plats, plats. Sirius är, som det händer, bara 8,6 ljusår (jorden) från jorden, vilket betyder att på ett avstånd av cirka (8,6 ly) (cirka 6 × 10)12 mi / ly) = 52 biljon mil, det är faktiskt bland jordens närmaste angränsande stjärnor.
Ett intressant tankeexperiment är: "Tänk om alla stjärnor som är synliga från jorden placerades på samma avstånd från jorden?" Detta skulle snabbt avslöja vilka av stjärnorna på himlen som hade slitit i otydlighet på grund av ren avstånd, och som hade haft ledande roller på jorden tack vare ett bra läge istället.
Faktum är att forskare kan och klassificera objekt i termer av deras absolut storlek, vilket är hur ljust något skulle se ut på avstånd från 10 parsecs, eller 32,6 ly. Att flytta Sirius tillbaka till detta intervall skulle tydligt ta en bit av sin glans, och säker nog, dess absoluta storlek är 1,4, rättvis men inte riktigt. . . stjärn. Det är ungefär ljust som huvudattraktionen i zodiakkonstellationen Leo, en stjärna som heter Regulus.
Klassificering av stjärnor
En anledning till att vissa stjärnor brinner ljusare än andra är att de är yngre och mer energiska - gör deras beteende inte till skillnad från jordgubbar! Vissa stjärnor föds också helt enkelt annorlunda (t.ex. mer eller mindre massiva) än andra.
Astronomer har delat stjärnor i olika spektraltyper baserat på temperatur och tilldelade bokstäver till var och en (av knäppa historiska skäl är deras ordning konstig). För att minska temperaturen är dessa O, B, A, F, G, K och M. Inom varje typ ges subtyper ett nummer; till exempel är den vänliga kvarterstjärnan som stiger pålitligt i öster varje morgon en G2 mitt på vägen. Sirius är A1, vilket betyder "vitaktig och ganska varm."
Ett urval av de ljusaste stjärnorna
Canopus (uppenbar magnitude –0,72) är aldrig synlig från stora delar av norra halvklotet. Om resor var omöjliga och litteratur inte fanns, skulle miljarder människor över hela världen aldrig ens veta om Canopus, och att Sirius hade en något nära rival för att hedra den ljusaste stjärnan. Dessutom är Canopus 309 ly bort, och dess absoluta storlek är en robust –2,5.
Alfa centauri (–0,27) är kanske den mest berömda stjärnan utanför solsystemet, eftersom den är den närmaste på 4,3 ly. Den har också lockelse i att likna solen i spektraltyp (G2) och ljusstyrka (4.4 mot solarna 4.2).
Rigel (0,12). Denna blå supergigantiska B8-stjärna bildar Orions höger fot (förutsatt att Orion står inför dig, och som jägare, varför skulle han inte vara det?). Det är en extremt lysande stjärna (absolut storlek: –7,0). På över 800 år bort skulle en observatör nära Rigel sannolikt tillbringa sitt helt liv omedvetet om jordens existens även om hon var astronomiprofessor, eftersom solen inte ens skulle stiga till en svag prick.
Betelgeuse (0,50). Denna M2-stjärna, som bildar den högra axeln på Orions, har ett intressant förhållande med sin jaktmotstång, Rigel. Rigel ser lite ljusare ut nu, men Betelgeuse är en variabel stjärna, vilket innebär att dess ljusstyrka växer och avtar med fantastisk aktivitet. Det är troligt av detta skäl att dess officiella namn är "Alpha Orionis", medan Rigel får "Beta". Intressant nog är Betelgeuse otroligt lysande (absolut storlek: –7,2).
Hitta Sirius
Att hitta Sirius är lätt oavsett var du är för det är nära till himmelsekvatoreller mitt på himlen. Detta innebär att människor i norra Kanada kan se det djupt på den södra himlen, och de i långt södra Argentina kan se det på sin norra himmel. Orion, som referens, ses lättast på den sydvästra natthimlen från november till februari.
Du bör alltid ha ett stjärnkarta till hands. Du kan hitta dessa online och ett antal gratisappar är tillgängliga. Du kan ta med dig en mobil enhet och programmera den till ditt aktuella datum, tid och plats om appen inte gör det åt dig. Ett exempel på en stjärnkartswebbplats finns i resurserna.
Men i själva verket är det en allmän riktlinje, för att hitta Sirius själv är ganska enkelt. De två stegen är:
Det är verkligen det. Även frånvarande referensmärken är Sirius så ljus att om du alls är bekant med hur det ser ut så skulle du bara kunna misstaga den för en planet - och med undantag för Venus, som aldrig vandrar så nära Sirius, visar ingen av planeterna den blå- vit glans av Sirius.