Omezující velikost - Limiting magnitude

v astronomie, omezující velikost je nejslabší zdánlivá velikost a nebeské tělo který je detekovatelný nebo detekovaný daným nástrojem.[1]

V některých případech se mezní hodnota vztahuje k horní hranici detekce. Ve formálnějších použitích je omezující velikost specifikována spolu se silou signálu (např. „10. velikost při 20 sigma "). Omezující velikost se někdy kvalifikuje podle účelu nástroje (např." 10. velikost pro fotometrie ") Toto tvrzení uznává, že fotometrický detektor dokáže detekovat světlo mnohem slabší, než může spolehlivě měřit.

The Mezinárodní asociace temné oblohy hlasitě prosazuje příčinu snižování skyglow a světelné znečištění.

Za viditelnosti pouhým okem

Další informace: Pouhým okem § V astronomii
Vizuální efekt jasu noční oblohy.

Mezní hodnota viditelnosti pouhým okem se týká nejslabších hvězd, které lze pozorovat pouhým okem v blízkosti zenit za jasných bezměsíčných nocí. Množství se nejčastěji používá jako celkový ukazatel jas oblohy, v těchto světle znečištěných a vlhkých oblastech mají obecně jasnější mezní hodnoty než vzdálené pouště nebo oblasti s vysokou nadmořskou výškou. Mezní velikost bude záviset na pozorovateli a bude se zvyšovat s temnou adaptací oka. Na relativně čisté obloze bude omezující viditelnost asi 6. magnitudy.[2]

V metropolitních oblastech existují dokonce rozdíly. Pro ty, kteří žijí v bezprostředních předměstích New York City, mezní velikost může být 4,0. To odpovídá zhruba 250 viditelným hvězdám, což je desetina počtu, který lze vnímat pod dokonale temnou oblohou. Z městských částí New Yorku mimo Manhattan (Brooklyn, Královny, Staten Island a Bronx ), mezní velikost může být 3,0, což naznačuje, že v nejlepším případě lze najednou vidět pouze asi 50 hvězd. Z jasně osvětleného Midtownu Manhattan, limitující velikost je možná 2,0, což znamená, že ze srdce New Yorku bude v daném okamžiku viditelných pouze přibližně 15 hvězd.

Z relativně temných předměstských oblastí je omezující velikost často blíže k 5 nebo poněkud slabší, ale z velmi vzdálených a jasných míst mohou někteří amatérští astronomové vidět téměř stejně slabě jako 8. velikost. Mnoho základních pozorovacích odkazů cituje omezující velikost 6, protože se jedná o přibližný limit hvězdných map, které pocházejí z doby před vynálezem dalekohledu. Schopnost v této oblasti, která vyžaduje použití odvrácené vidění, se podstatně liší od pozorovatele k pozorovateli, přičemž prospěšná je jak mládí, tak zkušenost.

Mezní velikost se tradičně odhaduje hledáním slabých hvězd známé velikosti. V roce 2013 byla vyvinuta aplikace založená na Google Mapa oblohy který umožňuje neodborníkům odhadnout pomocí telefonu telefon omezující velikost ve znečištěných oblastech.[3]

Amatérská astronomie

v amatérská astronomie, limitní velikost odkazuje na nejslabší objekty, které lze pozorovat dalekohledem. Například dvoupalcový dalekohled shromáždí asi 16krát více světla než typické oko a umožní, aby hvězdy byly vidět asi na 10. velikost; desetipalcový (25 cm) dalekohled shromáždí asi 400krát více světla než typické oko a uvidí hvězdy až do zhruba 14. velikosti,[2] i když tyto veličiny velmi závisí na pozorovateli a podmínkách vidění.

Výpočet mezní velikosti

Mezní velikost lze vypočítat pomocí dalekohledu.

Jako první aproximace je přírůstek velikosti dalekohledu , kde D1 je průměr primární složky shromažďující světlo dalekohledu a D0 je průměr tmavě přizpůsobené zornice oka. Obě veličiny musí být měřeny ve stejných jednotkách. D0 se liší od člověka k člověku, ale je obvykle 6–7 mm (~ 1/4 ").

10 palců (D1 = 254 mm) dalekohled by tedy poskytoval zisk asi 8 velikostí nad rámec toho, co by bylo možné pozorovat bez něj. Pokud je tedy člověk na místě, kde pouhé oko omezuje velikost (NELM) je 5, dalekohled umožní člověku vidět hvězdy tak slabé jako o velikosti 13.

Ve skutečnosti dalekohled umožňuje vidět mnohem slabší hvězdy, protože při vyšších silách je pozadí ztmavené a zvyšuje se kontrast. Typický 10palcový dalekohled při vysokém výkonu (250 × nebo více)[Citace je zapotřebí] snadno dosáhne velikosti 15.[Citace je zapotřebí ] Vzorec obsahující korekci pro lepší kontrast je[Citace je zapotřebí ]

kde
D = průměr objektivu nebo hlavního zrcadla v mm
P = síla nebo zvětšení
t = činitel přenosu, obvykle 0,85–0,9.

Velké observatoře

Dalekohledy na velkých observatořích se obvykle nacházejí na místech vybraných pro temnou oblohu. Rovněž zvyšují mezní hodnotu pomocí dlouhých integračních časů na detektoru a pomocí technik zpracování obrazu ke zvýšení poměru signálu k šumu. Většina dalekohledů třídy 8 až 10 metrů dokáže detekovat zdroje s vizuální velikostí asi 27 pomocí hodinové integrace.[4]

Automatizovaný astronomické průzkumy jsou kvůli krátkosti často omezeny na zhruba 20 stupňů doba vystavení což umožňuje pokrýt velkou část oblohy v noci. Při 30sekundové expozici byl 0,7metrový dalekohled u Průzkum oblohy Catalina má mezní velikost 19,5.[5] The Přechodné zařízení Zwicky má mezní velikost 20,5,[6] a Pan-HVĚZDY má mezní velikost 24.[7]

U dalekohledů nad zemskou atmosférou, jako je například, lze dosáhnout ještě vyšších mezních hodnot Hubbleův vesmírný dalekohled, kde jas oblohy vlivem atmosféry není relevantní. U orbitálních dalekohledů je jas pozadí oblohy nastaven pomocí zodiakální světlo. Hubblův dalekohled dokáže detekovat objekty tak slabé jako 31. velikost,[8] a Vesmírný dalekohled Jamese Webba (působící v infračervený Očekává se, že bude mít limit velikosti 34.

Viz také

Reference

  1. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2016-02-03. Citováno 2016-01-28.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz) (vyvoláno 28. ledna 2016)
  2. ^ A b http://www.physics.udel.edu/~jlp/classweb2/directory/powerpoint/telescopes.pdf (vyvoláno 28. ledna 2016
  3. ^ O'Hanlon, Larry (1. května 2013). „Proměňte se v měřič Skyglow“. Discovery News.
  4. ^ „Pozorovací kampaň asteroidů blízkých Zemi 2012 TC4: Výsledky cvičení globální planetární obrany“. Citováno 28. června 2020.
  5. ^ „Zařízení Catalina Sky Survey (CSS)“. Archivovány od originál dne 2019-11-03. Citováno 2019-11-03.
  6. ^ Bellm, Eric; Kulkarni, Shrinivas (02.03.2017). "Bezohledné oko na obloze". Přírodní astronomie. 1 (3): 0071. arXiv:1705.10052. Bibcode:2017NatAs ... 1E..71B. doi:10.1038 / s41550-017-0071. ISSN  2397-3366.
  7. ^ Pan-STARRS omezující velikost
  8. ^ „HubbleSite - Stručný přehled Hubblova kosmického dalekohledu“. hubblesite.org. Citováno 28. ledna 2016.

externí odkazy