Lumina Stelei

Starlight sau Starlight ( ing.  Starlight ) este radiația vizibilă emisă de stele [1] . De obicei, se referă la radiația electromagnetică vizibilă de la alte stele decât Soarele , așa cum este văzută de pe Pământ noaptea, deși componenta luminii stelelor este vizibilă și de pe Pământ în timpul zilei.

Lumina soarelui  este termenul folosit pentru a se referi la lumina stelară a Soarelui văzută în timpul zilei. Noaptea, albedo descrie reflexiile solare de la alte obiecte din Sistemul Solar , inclusiv lumina lunii , lumina planetară și lumina zodiacală.

Supraveghere

Observarea și măsurarea luminii stelelor cu telescoape stă la baza multor ramuri ale astronomiei [2] , inclusiv fotometria și spectroscopia stelar [3] . Hipparchus nu avea un telescop sau vreun instrument care să poată măsura cu precizie luminozitatea aparentă, așa că a făcut pur și simplu o estimare cu ochii. El a împărțit stelele în șase categorii de strălucire, pe care le-a numit magnitudini [4] . El a numit cele mai strălucitoare stele din catalogul său stelele de prima magnitudine, iar pe cele care erau atât de slabe încât cu greu le putea vedea - stelele de a șasea magnitudine [4] .

Lumina stelelor este, de asemenea, o parte proeminentă a experienței personale și a culturii umane, influențând o varietate de activități, inclusiv poezia [5] , astronomia [2] și strategia militară [6] : urmăritori de stele , de obicei orientați pe lângă Soare la Canopus , sunt folosite pentru a naviga în multe sisteme de satelit și rachete, inclusiv cele militare.

Armata SUA a cheltuit milioane de dolari în anii 1950 și nu numai pentru a dezvolta o vizor telescopic care ar putea amplifica lumina stelelor, lumina lunii filtrată de nori și fluorescența vegetației în descompunere de aproximativ 50.000 de ori, astfel încât o persoană să poată vedea noaptea [6] . Spre deosebire de sistemele active cu infraroșu dezvoltate anterior, cum ar fi cele ale lunetistului, acesta era un dispozitiv pasiv și nu necesita emisie suplimentară de lumină pentru a vedea noaptea [6] .

Culoarea medie a luminii stelelor din universul observabil este un alb gălbui căruia i s-a dat numele de „ latte cosmic ” [7] .

Spectroscopia stelelor a fost aplicată pentru prima dată de Josef Fraunhofer în 1814 [3] . Se poate considera că lumina stelelor este formată din trei tipuri principale de spectre: spectru continuu, spectru de emisie și spectru de absorbție [1] .

Iluminarea luminii stelelor coincide cu iluminarea minimă a ochiului uman (~0,1 mlx ), în timp ce lumina lunii coincide cu iluminarea minimă a ochiului uman pentru vederea în culori (~50 mlx ). Luminozitatea totală a tuturor stelelor corespunde cu magnitudinea -5 și este puțin mai mare decât luminozitatea lui Venus [8]  [9] .

Elder Starlight

Una dintre cele mai vechi stele descoperite până acum (în acest caz, cea mai veche, dar nu cea mai îndepărtată) a fost identificată în 2014: la o distanță de „doar” 6.000 de ani lumină, steaua SMSS J031300.36-670839.3 a fost determinată să fi de 13,8 miliarde de ani, ceea ce corespunde aproximativ vârstei Universului însuși [10] . Lumina unei stele care luminează Pământul va aprinde această stea [10] .

Fotografie

Fotografia de noapte presupune fotografierea unor obiecte iluminate în principal de lumina stelelor [11] . Fotografierea directă a cerului nopții este, de asemenea, parte a astrofotografiei [12] . Ca și alte fotografii, poate fi folosit pentru știință și/sau recreere [13] [14] . Obiectele de studiu includ animale nocturne [12] . În multe cazuri, fotografia luminii stelelor se poate suprapune și cu nevoia de a înțelege efectele luminii lunii [12] .

Polarizare

S-a observat că intensitatea luminii stelelor depinde de polarizarea acesteia .

Lumina stelelor devine parțial polarizată liniar ca urmare a împrăștierii din boabele alungite de praf interstelar, ale căror axe lungi sunt direcționate perpendicular pe câmpul magnetic galactic. Conform mecanismului Davis-Greenstein, boabele se rotesc rapid cu axa de rotație de-a lungul câmpului magnetic. Lumina polarizată de-a lungul direcției câmpului magnetic, perpendicular pe linia de vedere, este transmisă, în timp ce lumina polarizată în planul definit de boabele rotative este blocată. Astfel, direcția de polarizare poate fi utilizată pentru a mapa câmpul magnetic galactic. Gradul de polarizare este de aproximativ 1,5% pentru stelele aflate la o distanță de 1.000 de parsecs [15] .

De obicei, lumina stelelor prezintă o fracțiune mult mai mică de polarizare circulară. Serkowski, Mathewson și Ford au măsurat polarizarea a 180 de stele în filtrele UBVR. Ei au găsit polarizarea circulară fracțională maximă în dimensiune , în filtrul R [16] .

Explicația este că mediul interstelar este optic subțire. Lumina stelelor care trece printr-o coloană de kiloparsec se stinge cu aproximativ o cantitate, astfel încât adâncimea optică este ~ 1. Adâncimea optică 1 corespunde căii libere medii, adică distanța pe care o parcurge în medie un foton înainte de a fi împrăștiat dintr-un bobul de praf. Astfel, în medie, un foton al luminii stelare este împrăștiat dintr-un singur granul interstelar; împrăștierea multiplă (care duce la polarizare circulară) este mult mai puțin probabilă. Din punct de vedere observațional, fracția de polarizare liniară p ~ 0,015 de la o singură împrăștiere; polarizarea circulară din împrăștiere multiplă are forma de aceea ne așteptăm ca fracția polarizată circular [15] .

Lumina stelelor de tip timpuriu are o polarizare intrinsecă foarte slabă. Kemp și alții au măsurat polarizarea optică a Soarelui cu o sensibilitate de ; au găsit limite superioare atât pentru (fracția de polarizare liniară) cât și pentru (fracția de polarizare circulară) [17] .

Mediul interstelar poate crea lumină polarizată circular (CP) din lumina nepolarizată prin împrăștiere secvențială din granule interstelare alungite aliniate în direcții diferite. O posibilitate este o aliniere sinuoasă a granulelor de-a lungul liniei de vedere din cauza unei schimbări în câmpul magnetic galactic; celălalt este că linia de vedere trece prin mai mulți nori. Pentru aceste mecanisme, fracția maximă așteptată CP este , unde  este fracția de lumină polarizată liniar (LP). Kemp și Woolstencroft au găsit CP în șase stele de tip timpuriu (fără polarizare intrinsecă), pe care le-au putut explica prin primul mecanism menționat mai sus. În toate cazurile în lumină albastră [18] .

Martin a arătat că mediul interstelar poate converti lumina din LP în CP prin împrăștiere din granule interstelare parțial aliniate cu un indice de refracție complex [19] . Acest efect a fost observat pentru lumina din Nebuloasa Crab de Martin, Illing și Angel [20] .

Mediul circumstelar gros optic poate crea CP-uri mult mai mari decât mediul interstelar. Martin a sugerat că lumina LP ar putea deveni CP în apropierea stelei ca urmare a împrăștierii multiple într-un nor de praf circumstelar asimetric gros optic [19] . Acest mecanism a fost menționat de Bastien, Robert și Nadeau [21] pentru a explica CP măsurată în 6 stele T-Tauri la o lungime de undă de 768 nm. Ei au descoperit că valoarea maximă a CP . Serkowski a măsurat CP pentru supergianta roșie NML Cygni și în steaua variabilă M cu perioadă lungă VY Canis Majoris în banda H, atribuind CP împrăștierii multiple în plicurile circumstelare [22] . Chrysostomou și colab. au găsit CP de până la 0,17 în regiunea OMC-1 de formare a stelelor a lui Orion și au atribuit acest lucru reflectării luminii stelare de la boabele alungite aliniate într-o nebuloasă prăfuită [23] .

Polarizarea circulară a luminii zodiacale și a luminii galactice difuze din Calea Lactee a fost măsurată la 550 nm de Woolstencroft și Kemp [24] . Ei au găsit valori care sunt mai mari decât pentru stelele obișnuite, probabil datorită împrăștierii multiple din boabele de praf [24] .

Galerie

Note

Comentarii
  1. ↑ Realizat în lumina stelelor cu un Canon 60D, expunere lungă.
  2. ↑ Traseul stelelor este un tip de fotografie care folosește viteze mici ale obturatorului pentru a capta cercurile diurne - mișcarea aparentă a stelelor pe cerul nopții datorită rotației Pământului.
Surse
  1. ↑ 1 2 Robinson, Keith. Starlight: O introducere în fizica stelară pentru amatori . — Springer Science & Business Media, 2009. — P. 38–40. — ISBN 978-1-4419-0708-0 . Arhivat pe 23 martie 2022 la Wayback Machine
  2. ↑ 12 Macpherson , Hector. Romantismul astronomiei moderne . - JB Lippincott, 1911. - P.  191 . - Astronomie în lumina stelelor.
  3. ↑ 1 2 J. B. Hearnshaw. Analiza luminii stelelor: o sută cincizeci de ani de spectroscopie astronomică . - Arhiva CUP, 1990. - P. 51. - ISBN 978-0-521-39916-6 . Arhivat pe 23 martie 2022 la Wayback Machine
  4. ↑ 12 Astronomie . _ https://d3bxy9euw4e147.cloudfront.net/oscms-prodcms/media/documents/Astronomy-Draft-20160817.pdf Arhivat 7 octombrie 2016 la Wayback Machine : Rice University. 2016. p. 761. ISBN 1938168283 - via Open Stax.
  5. ↑ Wells Hawks Skinner - Studii în literatură și compoziție pentru licee, școli normale și... (1897) - Pagina 102 (link Google eBook)
  6. ↑ 1 2 3 Popular Mechanics - ianuarie 1969 - „Cum armata a învățat să vadă în întuneric” de Mort Schultz Arhivat 4 mai 2021 la Wayback Machine (link Google Books)
  7. ↑ Ivan K. Baldry, Karl Glazebrook, Carlton M. Baugh, et al. The 2dF Galaxy Redshift Survey: Constraints on Cosmic Star Formation History from the Cosmic Spectrum  //  The Astrophysical Journal . - 2002. - 20 aprilie ( vol. 569 , nr. 2 ). - P. 582-594 .
  8. ↑ Schlyter, Paul Radiometria și fotometria în astronomie (1997–2009). Preluat la 24 martie 2022. Arhivat din original la 7 decembrie 2013.
  9. ↑ IEE Reviews, 1972, pagina 1183 Arhivat 5 martie 2022 la Wayback Machine
  10. ↑ 1 2 Steaua antică poate fi cea mai veche din universul cunoscut . Space.com (10 februarie 2014). Preluat la 24 martie 2022. Arhivat din original la 28 august 2021.
  11. ↑ Rowell, Tony. Sierra Starlight: Astrofotografia lui Tony Rowell . - Heyday, 2 aprilie 2018. - ISBN 9781597143134 . Arhivat pe 23 martie 2022 la Wayback Machine
  12. ↑ 1 2 3 Ray, Sidney. Fotografie științifică și imagistică aplicată . — CRC Press, 23 octombrie 2015. — ISBN 9781136094385 . Arhivat pe 24 martie 2022 la Wayback Machine
  13. ↑ Ray, Sydney. Fotografie științifică și imagistică  aplicată ] . — CRC Press , 23-10-2015. — ISBN 9781136094385 . Arhivat pe 5 mai 2021 la Wayback Machine
  14. ↑ Ray, Sydney. Fotografie științifică și imagistică  aplicată ] . — CRC Press, 23-10-2015. — ISBN 9781136094385 . Arhivat pe 5 mai 2021 la Wayback Machine
  15. ↑ 1 2 Fosalba, Pablo; Lazarian, Alex ; Prunet, Simon; Tauber, Jan A. (2002). „Proprietățile statistice ale polarizării luminii stelelor galactice”. Jurnal de astrofizică . 564 (2): 762-772. arXiv : astro-ph/0105023 . Cod biblic : 2002ApJ ...564..762F . DOI : 10.1086/324297 .
  16. ↑ Serkowski, K.; Mathewson și Ford (1975). „Dependența de lungimea de undă a polarizării interstelare și raportul dintre extincția totală și cea selectivă”. Jurnal de astrofizică . 196 : 261. Bibcode : 1975ApJ...196..261S . DOI : 10.1086/153410 .
  17. ↑ Kemp, JC; et al. (1987). „Polarizarea optică a Soarelui măsurată la o sensibilitate de părți în zece milioane”. natura . 326 (6110): 270-273. Cod biblic : 1987Natur.326..270K . DOI : 10.1038/326270a0 .
  18. ↑ Kemp, James C.; Wolstencroft (1972). „Polarizare circulară interstelară: date pentru șase stele și dependența de lungime de undă.” Jurnal de astrofizică . 176 : L115. Cod biblic : 1972ApJ ...176L.115K . DOI : 10.1086/181036 .
  19. ↑ 1 2 Martin (1972). „Polarizare circulară interstelară”. MNRAS . 159 (2): 179-190. Cod biblic : 1972MNRAS.159..179M . DOI : 10.1093/mnras/159.2.179 .
  20. ↑ Martin, P.G.; Illing, R.; Angel, JRP (1972). „Descoperirea polarizării circulare interstelare în direcția nebuloasei Crab”. MNRAS . 159 (2): 191-201. Cod biblic : 1972MNRAS.159..191M . DOI : 10.1093/mnras/159.2.191 .
  21. ↑ Bastein, Pierre; Robert și Nadeau (1989). „Polarizare circulară în stelele T Tauri. II - Noi observații și dovezi pentru împrăștiere multiplă”. Jurnal de astrofizică . 339 : 1089. Bibcode : 1989ApJ...339.1089B . DOI : 10.1086/167363 .
  22. ↑ Serkowski, K. (1973). „Polarizarea circulară în infraroșu a NML Cygni și VY Canis Majoris”. Jurnal de astrofizică . 179 : L101. Cod biblic : 1973ApJ ...179L.101S . DOI : 10.1086/181126 .
  23. ↑ Chrysostomou, Antonio; et al. (2000). „Polarimetria obiectelor stelare tinere - III. Polarimetria circulară a OMC-1”. MNRAS . 312 (1): 103-115. Cod biblic : 2000MNRAS.312..103C . CiteSeerX 10.1.1.46.3044 . DOI : 10.1046/j.1365-8711.2000.03126.x . 
  24. ↑ 1 2 Wolstencroft, Ramon D.; Kemp (1972). „Polarizarea circulară a radiației cerului nocturn”. Jurnal de astrofizică . 177 : L137. Cod biblic : 1972ApJ ...177L.137W . DOI : 10.1086/181068 .