Fotometria 2. Ekstynkcja atmosferyczna i międzygwiazdowa.

Fotometria 2. Ekstynkcja atmosferyczna i międzygwiazdowa. Andrzej Pigulski Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego Produkty HELAS-a, 2010

Ekstynkcja atmosferyczna Podczas przejścia przez atmosferę światło ulega osłabieniu(ekstynkcja atmosferyczna). Rozważmy najpierw przypadek osłabienia monochromatycznej wiązki o długości fali λ:

Ekstynkcja atmosferyczna Podczas przejścia przez atmosferę światło ulega osłabieniu(ekstynkcja atmosferyczna). Rozważmy najpierw przypadek osłabienia monochromatycznej wiązki o długości fali λ: dla κ = const w atmosferze

Ekstynkcja atmosferyczna Podczas przejścia przez atmosferę światło ulega osłabieniu(ekstynkcja atmosferyczna). Rozważmy najpierw przypadek osłabienia monochromatycznej wiązki o długości fali λ: dla κ = const w atmosferze z odległość zenitalna

Ekstynkcja atmosferyczna: masa powietrzna Masa powietrzna to bezwymiarowa wielkość definiowana następująco:

Ekstynkcja atmosferyczna: masa powietrzna Masa powietrzna to bezwymiarowa wielkość definiowana następująco: X sec z

Ekstynkcja atmosferyczna: masa powietrzna Masa powietrzna to bezwymiarowa wielkość definiowana następująco: X sec z Emipiryczny wzór Bemporada dający prawidłowe wartości z dokładnością do 1% dla X < 10.

Ekstynkcja atmosferyczna

Współczynnik ekstynkcji atmosferycznej Ekstynkcję atmosferyczną (monochromatyczną) można więc opisać prostym równaniem (prawo Bouguera). gdzie: m mierzona jasność, m 0 jasność pozaatmosferyczna, k = k(λ) współczynnik ekstynkcji atmosferycznej, X masa powietrzna.

Współczynnik ekstynkcji atmosferycznej Ekstynkcję atmosferyczną (monochromatyczną) można więc opisać prostym równaniem (prawo Bouguera). gdzie: m mierzona jasność, m 0 jasność pozaatmosferyczna, k = k(λ) współczynnik ekstynkcji atmosferycznej, X masa powietrzna. Sens fizyczny k: wielkość w mag, o jaką osłabiana jest jasność gwiazdy gdyby obserwować ją w zenicie.

Współczynnik ekstynkcji atmosferycznej Obserwatorium Roque de los Muchachos

Współczynnik ekstynkcji atmosferycznej Współczynnik ekstynkcji zmienia się w czasie! Przykład: wzrost ekstynkcji jako skutek dużych wybuchów wulkanów. Zmiany sezonowe.

Współczynnik ekstynkcji atmosferycznej

Współczynnik ekstynkcji atmosferycznej W przypadku heterochromatycznym równanie Bouguera komplikuje się nieco: W równaniu tym: C wskaźnik barwy (różnica jasności w dwu pasmach) gwiazdy, k 1 współczynnik ekstynkcji I rzędu, k 2 współczynnik ekstynkcji II rzędu (kolorowej). Współczynnik k 2 jest mało zmienny w czasie, wystarczy wyznaczyć go raz na jakiś czas. Zwykle do tego celu używa się pary (dwu par) gwiazd leżących blisko siebie, ale różniących się znacznie barwą.

Wykres dwuwskaźnikowy w systemie UBV Gwiazdy niepoczerwienione Swoiste wskaźniki barwy = nie zmienione przez poczerwienienie

Wykres dwuwskaźnikowy w systemie UBV O B A F G K M Gwiazdy niepoczerwienione Swoiste wskaźniki barwy = nie zmienione przez poczerwienienie

Wykres dwuwskaźnikowy

Wykres dwuwskaźnikowy (U-B) 0 (U-B) (B-V) 0 (B-V)

Wykres dwuwskaźnikowy (U-B) 0 (U-B) E(U-B) E(B-V) (B-V) 0 (B-V)

Linia poczerwienienia gwiazdy typu O Hiltner i Johnson (1956)

Linia poczerwienienia gwiazdy typu O Hiltner i Johnson (1956) Dla niektórych obszarów E(U-B)/E(B-V) jest inne! 0.65 0.80

Wykres dwuwskaźnikowy

mierzone wskaźniki barwy Wykres dwuwskaźnikowy

Wykres dwuwskaźnikowy mierzone wskaźniki barwy swoiste wskaźniki barwy

Wykres dwuwskaźnikowy mierzone wskaźniki barwy nadwyżki barwy swoiste wskaźniki barwy

Wskaźnik Q W systemie UBV Johnsona definiuje się nieczuły na poczerwienienie wskaźnik Q:

Wskaźnik Q W systemie UBV Johnsona definiuje się nieczuły na poczerwienienie wskaźnik Q: Dla gwiazd OB swoiste wskaźniki (B-V) 0 zależą tylko od Q.

Ekstynkcja międzygwiazdowa lim λ R stosunek absorpcji całkowitej do selektywnej

Ekstynkcja międzygwiazdowa lim λ R stosunek absorpcji całkowitej do selektywnej 10 E(λ-V)/E(B-V) 5 0 Fitzpatrick i Massa (2007) Cardelli i in. (1989), R = 3.1 Fitzpatrick (1999), R = 3.1 Savage i in. (1985) Seaton (1979) Valencic i in. (2004), R = 3.1-5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Odwrotność długości fali [µm -1 ]

Ekstynkcja międzygwiazdowa lim λ R stosunek absorpcji całkowitej do selektywnej 10 E(λ-V)/E(B-V) 5 0 -R Fitzpatrick i Massa (2007) Cardelli i in. (1989), R = 3.1 Fitzpatrick (1999), R = 3.1 Savage i in. (1985) Seaton (1979) Valencic i in. (2004), R = 3.1-5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Odwrotność długości fali [µm -1 ]

Ekstynkcja międzygwiazdowa lim λ R stosunek absorpcji całkowitej do selektywnej 10 λ 0 = 2175 Å E(λ-V)/E(B-V) 5 0 -R Fitzpatrick i Massa (2007) Cardelli i in. (1989), R = 3.1 Fitzpatrick (1999), R = 3.1 Savage i in. (1985) Seaton (1979) Valencic i in. (2004), R = 3.1-5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Odwrotność długości fali [µm -1 ]