Русская Википедия:Звёздный свет
Звёздный свет или Свет звёзд (Шаблон:Lang-en) — это видимое излучение, испускаемое звёздами[1]. Обычно оно относится к видимому электромагнитному излучению звёзд, отличных от Солнца, наблюдаемому с Земли ночью, хотя компонент звёздного света наблюдается с Земли и в дневное время.
Солнечный свет — это термин, используемый для обозначения звёздного света Солнца, наблюдаемого в дневное время. В ночное время альбедо описывает солнечные отражения от других объектов Солнечной системы, включая лунный свет, свет планет и зодиакальный свет.
Наблюдение
Наблюдение и измерение звёздного света с помощью телескопов является основой для многих областей астрономии[2], включая фотометрию и звёздную спектроскопию[3]. У Гиппарха не было телескопа или какого-либо прибора, который мог бы точно измерить видимую яркость, поэтому он просто делал оценку на глаз. Он разделил звезды на шесть категорий яркости, которые назвал магнитудами[4]. Самые яркие звезды в своём каталоге он назвал звёздами первой величины, а те, которые были настолько тусклыми, что он едва мог их разглядеть — звёздами шестой величины[4].
Звёздный свет также является заметной частью личного опыта и человеческой культуры, влияя на разнообразные виды деятельности, включая поэзию[5], астрономию[2], и военную стратегию[6]: звёздные датчики, обычно ориентированные помимо Солнца на Канопус, применяются для ориентирования во многих спутниковых и ракетных системах, включая военные.
Армия США потратила миллионы долларов в 1950-х годах и далее на разработку оптического прицела, который мог усиливать свет звёзд, лунный свет, отфильтрованный облаками, и флуоресценцию гниющей растительности примерно в 50 000 раз, чтобы человек мог видеть ночью[6]. В отличие от ранее разработанных активных инфракрасных систем, таких как снайперская, это было пассивное устройство и не требовало дополнительного излучения света, чтобы видеть ночью[6].
Средний цвет звёздного света в наблюдаемой Вселенной — это желтовато-белый оттенок, которому дали название «космический латте»[7].
Спектроскопия звёздного света была впервые применена Йозефом Фраунгофером в 1814 году[3]. Можно считать, что звёздный свет состоит из трёх основных типов спектров: непрерывного спектра, спектра излучения и спектра поглощения[1].
Освещённость звёздного света совпадает с минимальной освещённостью человеческого глаза (~0,1 млк), в то время как лунный свет совпадает с минимальной освещённостью человеческого глаза для цветового зрения (~50 млк). Суммарная яркость всех звёзд соответствует звёздной величине −5 и немного больше яркости Венеры[8] [9].
Старейший звёздный свет
Одна из самых старых звёзд, обнаруженных на данный момент (в данном случае самая старая, но не самая далёкая) была идентифицирована в 2014 году: находясь на расстоянии «всего» 6 000 световых лет, звезда SMSS J031300.36-670839.3 была определена возрастом 13,8 миллиарда лет, что примерно соответствует возрасту самой Вселенной[10]. Свет звезды, освещающий Землю, будет включать эту звезду[10].
Фотография
Ночная фотография включает в себя съёмку объектов, освещённых преимущественно звёздным светом[11]. Непосредственная съёмка ночного неба также является частью астрофотографии[12]. Как и другие фотографии, она может использоваться для занятий наукой и/или отдыха[13][14]. Объекты исследования включают ночных животных[12]. Во многих случаях фотосъёмка звёздного света может также пересекаться с необходимостью понять влияние лунного света[12].
Поляризация
Было замечено, что интенсивность звёздного света зависит от его поляризации.
Звёздный свет становится частично линейно поляризованным в результате рассеяния от вытянутых зёрен межзвёздной пыли, длинные оси которых направлены перпендикулярно галактическому магнитному полю. Согласно механизму Дэвиса-Гринштейна, зерна быстро вращаются с осью вращения вдоль магнитного поля. Свет, поляризованный вдоль направления магнитного поля, перпендикулярного линии визирования, пропускается, а свет, поляризованный в плоскости, определяемой вращающимся зерном, блокируется. Таким образом, направление поляризации может быть использовано для картирования галактического магнитного поля. Степень поляризации составляет порядка 1,5 % для звёзд на расстоянии 1 000 парсек[15].
Обычно в звёздном свете наблюдается гораздо меньшая доля круговой поляризации. Серковски, Мэтьюсон и Форд измерили поляризацию 180 звёзд в фильтрах UBVR. Они обнаружили максимальную дробную круговую поляризацию в размере <math>q = 6 \times 10^{-4}</math>, в фильтре R[16].
Объяснение заключается в том, что межзвёздная среда оптически тонкая. Звёздный свет, проходящий через килопарсековую колонну, подвергается экстинкции примерно на величину, так что оптическая глубина ~ 1. Оптическая глубина 1 соответствует среднему свободному пути, то есть расстоянию, которое в среднем проходит фотон, прежде чем рассеяться от пылевого зерна. Таким образом, в среднем фотон звёздного света рассеивается от одного межзвёздного зерна; многократное рассеяние (которое приводит к круговой поляризации) гораздо менее вероятно. Наблюдательно, доля линейной поляризации p ~ 0,015 от однократного рассеяния; циркулярная поляризация от многократного рассеяния имеет вид <math>p^{2}</math>поэтому мы ожидаем, что циркулярно поляризованная доля <math>q \sim 2 \times 10^{-4}</math>[15].
Свет от звёзд раннего типа имеет очень слабую внутреннюю поляризацию. Кемп и другие измерили оптическую поляризацию Солнца с чувствительностью <math>3 \times 10^{-7}</math>; они обнаружили верхние пределы <math>10^{-6}</math> для обеих <math>p</math> (доля линейной поляризации) и <math>q</math> (доля круговой поляризации)[17].
Межзвёздная среда может создавать циркулярно поляризованный (CP) свет из неполяризованного света путём последовательного рассеяния от вытянутых межзвёздных зёрен, выровненных в разных направлениях. Одна из возможностей — извилистое выравнивание зёрен вдоль линии визирования из-за изменения галактического магнитного поля; другая — линия визирования проходит через несколько облаков. Для этих механизмов максимальная ожидаемая доля CP составляет <math>q \sim p^{2}</math>, где <math>p</math> — доля линейно поляризованного (LP) света. Кемп и Вулстенкрофт обнаружили CP у шести звёзд раннего типа (без собственной поляризации), которые они смогли объяснить первым механизмом, упомянутым выше. Во всех случаях <math>q \sim 10^{-4}</math> в синем свете[18].
Мартин показал, что межзвёздная среда может преобразовывать свет LP в CP путём рассеяния от частично выровненных межзвёздных зёрен, имеющих сложный показатель преломления[19]. Этот эффект наблюдался для света от Крабовидной туманности Мартином, Иллингом и Энджелом[20].
Оптически толстая околозвёздная среда потенциально может создавать гораздо большие CP, чем межзвёздная среда. Мартин предположил, что свет LP может стать CP вблизи звезды в результате многократного рассеяния в оптически толстом асимметричном околозвёздном пылевом облаке[19]. На этот механизм ссылались Бастьен, Роберт и Надо[21] для объяснения CP, измеренного у 6 звёзд Т-Таури на длине волны 768 нм. Они обнаружили, что максимальное значение CP <math>q \sim 7 \times 10^{-4}</math>. Серковски измерил CP <math>q = 7 \times 10^{-3}</math> для красного сверхгиганта NML Cygni и <math>q = 2 \times 10^{-3}</math> в долгопериодической переменной М-звезде VY Canis Majoris в Н-диапазоне, приписывая CP многократному рассеянию в околозвёздных оболочках[22]. Chrysostomou и др. обнаружили CP с <math>q</math> до 0,17 в звездообразующей области Ориона OMC-1 и объяснили это отражением звёздного света от выровненных зёрен продолговатой формы в пылевой туманности[23].
Круговая поляризация зодиакального света и диффузного галактического света Млечного Пути была измерена на длине волны 550 нм Вулстенкрофтом и Кемпом[24]. Они обнаружили значения <math>q \sim 5 \times 10^{-3}</math>, что выше, чем для обычных звёзд, предположительно из-за многократного рассеяния от зёрен пыли[24].
Галерея
-
Изображение галактики Центавр А в видимом диапазоне.
-
Звёздное скопление Вестерлунд 2 в галактике Млечный Путь, возраст которого оценивается примерно в один-два миллиона лет.
-
Звёздные следы[к 2], созданные из 14 фотографий (экспозиция 2 минуты).
-
Шаровидное звёздное скопление Омега Центавра (NGC 5139), снятое космическим телескопом Хаббл.
Примечания
- Комментарии
- Источники
- ↑ 1,0 1,1 Шаблон:Cite book Шаблон:Wayback
- ↑ 2,0 2,1 Шаблон:Cite book
- ↑ 3,0 3,1 Шаблон:Cite book Шаблон:Wayback
- ↑ 4,0 4,1 Astronomy. https://d3bxy9euw4e147.cloudfront.net/oscms-prodcms/media/documents/Astronomy-Draft-20160817.pdf Шаблон:Wayback: Rice University. 2016. p. 761. Шаблон:ISBN- via Open Stax.
- ↑ Wells Hawks Skinner — Studies in literature and composition for high schools, normal schools, and … (1897) — Page 102 (Google eBook link)
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Popular Mechanics — Jan 1969 — «How the Army Learned to See in the Dark» by Mort Schultz Шаблон:Wayback (Google Books link)
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ IEE Reviews, 1972, page 1183 Шаблон:Wayback
- ↑ 10,0 10,1 Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite book Шаблон:Wayback
- ↑ 12,0 12,1 12,2 Шаблон:Cite book Шаблон:Wayback
- ↑ Шаблон:Cite book Шаблон:Wayback
- ↑ Шаблон:Cite book Шаблон:Wayback
- ↑ 15,0 15,1 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 19,0 19,1 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 24,0 24,1 Шаблон:Cite journal
Ошибка цитирования Для существующих тегов <ref> группы «к» не найдено соответствующего тега <references group="к"/>
![Национальный парк Деосай в Пакистане[к 1].](/ruwiki/index.php?title=%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%97%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BA%D0%B0&wpDestFile=Deosai_National_Park_in_Star_Light.JPG){kind=link}
.jpg){kind=link}
![Звёздные следы[к 2], созданные из 14 фотографий (экспозиция 2 минуты).](/ruwiki/index.php?title=%D0%A1%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B0%D1%8F:%D0%97%D0%B0%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BA%D0%B0&wpDestFile=2012-03-14_21-42-55-file-etoiles-14f-2min-3d.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}