Система звёздных величин AB (от ) — распространённый способ задания нуль-пункта шкалы звёздных величин, то есть выбора освещённости от объекта, при которой его звёздная величина будет принята за ноль. В системе AB нуль-пункт связывается с определённым значением спектральной плотности потока (приблизительно 3631 Ян) для любой длины волны. Преимущество системы AB в том, что она использует абсолютные физические величины, а не основывается на звёздах-стандартах. В современном виде система используется с 1983 года.
Описание
Монохроматическая звёздная величина AB Пусть спектральная плотность потока от какого-либо источника на частоте составляет , причём выражена в единицах эрг / (с · см2 · Гц). Тогда в системе AB монохроматическая звёздная величина для частоты будет равна:
Если будет выражена в янских (1 Ян = эрг / (с · см2 · Гц)), тогда формула примет следующий вид:
или, через значение нуль-пункта , приблизительно 3631 Ян:
Константа выбрана из условия, чтобы для источника излучения с плоским спектром (, не зависящей от ) звёздная величина равнялась звёздной величине V в фотометрической системе UBV.
Звёздную величину также можно выразить через фотонную плотность потока . Пусть эта величина выражена в фотонах / (с · см2 · d ln λ), тогда будет верно соотношение:
Звёздная величина AB для полосы пропускания В реальности источники излучения имеют не плоские спектры, а астрономические фильтры пропускают излучение не на одной длине волны, а в определённом диапазоне. Пусть — функция спектральной плотности потока для какого-либо источника от частоты , а — эффективное сечение оптической системы, также в зависимости от частоты. Эффективное сечение отражает то, какая доля энергии фотонов с частотой переходит в сигнал на выходе. Тогда сигнал, получаемый от выбранного источника с использованием выбранной оптической системы, будет составлять:
где — постоянная Планка, а интегрирование производится в пределах частот, влияющих на формирование сигнала. Звёздная величина AB для полосы пропускания тогда будет определена следующим образом:
где — константа, 3631 Ян. Знаменатель в функции под логарифмом — это сигнал, который был бы получен от источника с плоским спектром и плотностью потока : такая формулировка удобна тем, что позволяет измерять звёздные величины объектов, не зная ни , ни .
Оценка системы Преимущество системы AB состоит в том, что она основана на абсолютных физических единицах, а не требует создания каталога звёзд-стандартов, от которых будет зависеть система. В отличие от неё, распространённая система Веги в качестве нуль-пункта берёт поток от Веги в каждом фильтре. В ней широко используются звёзды-стандарты класса A0, и это вносит неудобства, поскольку в некоторых частях спектров таких звёзд присутствует сильное поглощение света. Вне области от ближнего ультрафиолетового диапазона до ближнего инфракрасного звёзды, похожие на Вегу, становятся очень тусклыми. Система AB, в свою очередь, таких неудобств не имеет, и это также способствует её популярности.
История В 1965 году предложил концепцию абсолютной калибровки шкалы звёздных величин в виде . В современном же виде система звёздных величин AB используется по крайней мере с 1983 года, из работы Оке и Ганна.
Позже эта система приобрела популярность: например, в таких крупных обзорах, как SDSS и Pan-STARRS, нуль-пункты полос фотометрической системы заданы по системе AB.
Примечания
Литература
Категория:Единицы измерения в астрономии Категория:Безразмерные параметры Категория:Наблюдательная астрономия