El brillo superficial es un concepto usado en la astronomía al describir los objetos astronómicos extendido tal como galaxias y nebulosas

Descripción general

La magnitud evidente de un objeto astronómico se da generalmente como valor integrado - si una galaxia se cotiza como teniendo una magnitud de 12.5, significa que vemos la misma cantidad total de luz de la galaxia como de una estrella con la magnitud 12. Sin embargo, mientras que es la estrella así que pequeño es con eficacia una fuente de punto en la mayoría de las observaciones, la galaxia puede extender sobre varios Arcseconds o los arcos minuto por lo tanto, la galaxia serán más duros de considerar que la estrella contra la luz del fondo de la luminosidad nocturna atmosférica . Cotizar el brillo superficial de un objeto da una indicación de cómo el observable él está fácilmente.

Brillo superficial calculador

Los brillos superficiales se cotizan generalmente en magnitudes por arcsecond cuadrado. Porque la magnitud es logarítmica, el brillo superficial calculador no se puede hacer por la división simple de magnitud por área. En lugar, para una fuente con el m de la magnitud que extiende sobre un área de los arcseconds cuadrados del A, el superficial S del brillo se da cerca:

$S\; =\; m\; +\; 2.5\; \backslash \; cdot\; \backslash \; registro\; A$

El brillo superficial es constante con el aumento de la distancia de la luminosidad del objeto. Para los objetos próximos, la distancia de la luminosidad es igual a la distancia física del objeto. Para un objeto próximo que emite una cantidad dada de luz, si fuera dos veces tan lejano, un cuarto de la intensidad de la luz nos alcanzaría, pero también tendría solamente un cuarto el área angular, dando por resultado el mismo brillo superficial.

Convertir el brillo superficial en magnitud por arcseconds cuadrados a la luminosidad solar por parsec cuadrado

$S\; (mag/arcsec^2)=M\_\; \{,\; \backslash \; odot\}\; +21.5\; \backslash \; registro\; S\; (L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^2)$ de V

Donde magnitud absoluta del $M\_\; \{,\; \backslash \; odot\}\; =$ de V del sol en venda de V (en nuestro ejemplo)

NOTA: Otras magnitudes absolutas del sol se pueden conseguir de astronomía galáctica o de la magnitud absoluta del Sun en varias vendas

Derivación

Asumir que estamos interesados en encontrar el brillo superficial de una galaxia en una distancia d Mpc.

Luminosidad incluido dentro sólido ángulo de $1\; arcsec^2\; \backslash \; sim\; L\_\; \{\}\; \backslash \; sim\; d^2\; \backslash \; épocas\; a^2\; \backslash \; épocas\; S\; (L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^2)$ de V

donde $a=\; \backslash \; frac\; \{PC\}\; de\; 4.848\; \backslash \; épocas\; 10^\; \{-\; 6\}$ para una galaxia (demostración él)

$S\; (mag/arcsec^2)\; -\; M\_\; \{,\; \backslash \; odot\}\; =-2.5\; \backslash \; registro\; L\_\; \{V\}\; +5\; \backslash \; registro\; (d/10)$ de V

el substituir

$S\; (mag/arcsec^2)\; -\; M\_\; \{,\; de\; V\; \backslash \; odot\}\; =-2.5\; \backslash \; registro\; (d^2\; \backslash \; épocas\; a^2\; \backslash \; épocas\; S\; (L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^2))\; +5\; \backslash \; registro\; d\; +5$

extensión y simplificaión

$S\; (mag/arcsec^2)=M\_\; \{,\; de\; V\; \backslash \; odot\}\; -\; 2.5\; \backslash \; registro\; (S\; (L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^2))\; -\; 5\; \backslash \; registro\; a-5$

Substituyendo para a, conseguimos el resultado required.

'' ejemplos ''

(Problema 1.10 de galaxias en el universo: Una introducción): Demuestran eso superficial brillo $I\_\; \{B\}\; =27\; mag/arcsec^\; \{2\}\; \backslash \; sim\; 1\; L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^\; \{2\}$

American National Standard: Se sabe que $M\_\; \{,\; \backslash \; odot\}\; =5.$

Substituyendo en la fórmula y cambiando, conseguimos el $\backslash \; el\; registro\; S\; (L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^2)\; \backslash \; sim\; 0$ que da la respuesta required.2 de galaxias en el universo: Una introducción):

Demostrar que el brillo superficial central de 15 $mag/arcsec^2$ en la venda de I corresponde a $18000\; L\_\; \{\backslash \; odot\}\; /pc^2$

American National Standard:

$M\_\; \{,\; \backslash \; odot\}\; =4.08$ de I

El substituir adentro a la fórmula la respuesta se llega.

Nota interesante : El brillo superficial no depende de distancia al objeto.

Otros recursos

Ver también

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