История возникновения величин

Сразу стоит отметить, что блеск небесных светил, а именно звезд до сих пор, выражается в особых, так сказать, исторически сложившихся показателях, а именно «звездных величинах».

Появление и происхождение этой системы исчисления непосредственно связано с особенностью зрения человека: если сила источника света будет изменяться в геометрической прогрессии, то наше ощущение от него – лишь в арифметической.

Несколько веков назад Греческий астроном Гиппарх (до 161 – после 126 до н.э.) смог разделить все видимые глазом человека звезды на 6 классов распределив их по яркости. Самые яркие звезды он назвал звездами 1-й величины, в то время как самые слабые звездами 6-й величины. Немногим позже измерения смогли показать, что потоки света, происходящие от звезд 1-й величины примерно в 100 раз больше, чем потоки света от звезд 6-й величины по утверждению работы Гиппарха.

Разница светимости величин

Для более точного определения было принято, что различие 5 звёздных величин в точности соответствует соотношению потоков света в коэффициенте 1:100. Теперь можно с уверенностью сказать, что разница блеска на 1 звездную величину, полностью соответствует отношению яркостей. На сегодняшний день, данная система классификации небесных тел была значительно усовершенствована, после чего в нее внесли ряд изменений, тем самым доработав труды древнего ученого. К примеру: звезда первой звездной величины, в 2.512 раза ярче звезды 2-й величины, которая в свою очередь в 2.512 раза ярче звезды 3-й величины и так далее.

Разница светимости между 5 любыми величинами
2.512 х 2.512 х 2.512 х 2.512 х 2.512 = 100 раз

Данная шкала весьма универсальна, ее можно использовать для выражения освещенности, создаваемой на поверхности Земли любых типов источников света.

Точка отсчета

К примеру, яркость звезд Ковша Б.Медведицы, блеск около 2m, в то время как у звезд Веги около 0m. Но и это еще не все, у особо ярких небесных тел, значение звездной величины может быть отрицательным, к примеру: Сириус около -1.5m (а это значит что поток света исходящий от него в 4 раза больше, чем от Веги), в то время как блеск Венеры в течение нескольких дней в году может достигать до -5m (потоки света почти в 100 раз больше чем у Веги). Стоит подчеркнуть, что видимая звездная величина, может быть измерена не только при помощи телескопа, но и невооруженным глазом, в визуальном диапазоне спектра, так и в других (фотографическом, УФ-, ИК-). В этом случае видимая звездная величина, не будет иметь не какого отношения конкретно к человеческому взору.

Видимая звездная величина

Видимая звездная величина, (в дальнейшем именуемая как m; очень часто ее называют просто "звездная величина") данный показатель определяет поток излучения вблизи наблюдаемого нами объекта, то есть, наблюдаемую яркость нашего небесного источника, которая на прямую зависит не только от реальной мощности излучения, нашего объекта, но и от расстояния до его местоположения.

Так же стоит отметить, что шкала видимых звездных величин, берет свое начало от первого звездного каталога Гиппарха (до 161 ок. 126 до н.э.), в котором были учтены все видимые глазу человека звезды, после чего разбиты на шесть классов по их яркости.

Абсолютная звездная величина

Но для полноценного сравнения небесных тел, по их истинной «светимости» используется «абсолютная звездная величина», которая представляет, из себя видимую звездную величину, которую имела бы данная звезда, если поместить ее на стандартном расстоянии от Земли в 10 пк. Если звезда, имеет параллакс p и видимую величину m, то ее абсолютная величины M будет вычисляться по формуле. Так же стоит отметить, что звездными величинами мы сможем описать даже излучение нашей звезды, причем в различных диапазонах ее спектра. К примеру, визуальная величина (mv) будет выражать блеск звезды в желто-зеленой области ее спектра, фотографическая (mp) – в голубой, и т.п. Разновидность между визуальной и фотографической величинами цвета, называют «показателем цвета» (color index) который непосредственно связан с температурой и спектром звезды.