Der offenbare Umfang (m) eines Himmelskörpers ist ein Maß seiner Helligkeit, wie gesehen, durch einen Beobachter auf der Erde, die dem Wert angepasst ist, den es ohne die Atmosphäre haben würde. Je heller der Gegenstand, desto tiefer der Wert seines Umfangs erscheint.

Geschichte

Die Skala hat jetzt gepflegt anzuzeigen, dass Umfang in der hellenistischen Praxis von sich teilenden Sternen entsteht, die zum nackten Auge in sechs Umfänge sichtbar sind. Wie man sagte, waren die hellsten Sterne des ersten Umfangs (M = 1), während die schwächsten des sechsten Umfangs (M = 6), die Grenze der menschlichen Sehwahrnehmung (ohne die Hilfe eines Fernrohrs) waren. Jeder Rang des Umfangs wurde zweimal als die Helligkeit des folgenden Ranges (eine logarithmische Skala) betrachtet. Diese etwas grobe Methode, die Helligkeit von Sternen anzuzeigen, wurde von Ptolemy in seinem Almagest verbreitet, und wird allgemein geglaubt, mit Hipparchus zu entstehen. Dieses ursprüngliche System hat den Umfang der Sonne nicht gemessen. (Für eine ausführlichere Diskussion der Geschichte des Umfang-Systems, sieh Umfang.)

1856 hat Norman Robert Pogson das System formalisiert, indem er einen typischen ersten Umfang-Stern als ein Stern definiert hat, der 100mal so hell ist wie ein typischer sechster Umfang-Stern; so ist ein erster Umfang-Stern ungefähr 2.512mal so hell wie ein zweiter Umfang-Stern. Die fünfte Wurzel 100 ist als das Verhältnis von Pogson bekannt. Die Skala von Pogson wurde durch das Zuweisen des Polarsterns ein Umfang 2 ursprünglich befestigt. Astronomen haben später entdeckt, dass Polarstern ein bisschen variabel ist, so haben sie zuerst auf Vega als der Stern des normativen Verweises umgeschaltet, und haben dann auf das Verwenden von tabellarisierten Nullpunkten für die gemessenen Flüsse umgeschaltet. Der Umfang hängt vom Wellenlänge-Band (sieh unten) ab.

Das moderne System wird auf 6 Umfänge oder nur auf das sichtbare Licht nicht mehr beschränkt. Sehr helle Gegenstände haben negative Umfänge. Zum Beispiel hat Sirius, der hellste Stern des himmlischen Bereichs, einen offenbaren Umfang-1.4. Die moderne Skala schließt den Mond und die Sonne ein. Der Vollmond hat einen offenbaren Mittelumfang-12.74, und die Sonne hat einen offenbaren Umfang-26.74. Das Hubble Raumfernrohr hat Sterne mit Umfängen 30 an sichtbaren Wellenlängen ausfindig gemacht, und die Fernrohre von Keck haben ähnlich schwache Sterne in infrarot ausfindig gemacht.

Tisch von bemerkenswerten himmlischen Gegenständen

Der obengenannte ist nur ungefähre Werte an sichtbaren Wellenlängen (in Wirklichkeit die Werte hängen vom genauen bandpass verwendet ab) — sieh airglow für mehr Details der Fernrohr-Empfindlichkeit.

Berechnungen

Da der Betrag des Lichtes erhalten wirklich von der Dicke der Atmosphäre der Erde in der Gesichtslinie zum Gegenstand abhängt, werden die offenbaren Umfänge dem Wert angepasst, den sie ohne die Atmosphäre haben würden. Je Abblendschalter ein Gegenstand, desto höher sein offenbarer Umfang erscheint. Bemerken Sie, dass sich Helligkeit mit der Entfernung ändert; ein äußerst heller Gegenstand kann ziemlich dunkel scheinen, wenn es weit weg ist. Helligkeit ändert sich umgekehrt mit dem Quadrat der Entfernung. Der absolute Umfang, die M, eines Himmelskörpers (außerhalb des Sonnensystems) sind der offenbare Umfang, den es haben würde, wenn es 10 parsecs (~32.6 Lichtjahre) weg wären; das eines Planeten (oder anderer Sonnensystemkörper) ist der offenbare Umfang, den er haben würde, wenn es 1 astronomische Einheit weg sowohl von der Sonne als auch von Erde wäre. Der absolute Umfang der Sonne ist 4.83 im V Band (gelb) und 5.48 im B (blauen) Band.

Der offenbare Umfang, M, im Band, x, kann als M unten (Anmerkung davon) definiert werden

:

wo der beobachtete Fluss im Band x, ist

und ist ein Bezugsfluss in demselben Band x wie der Stern von Vega zum Beispiel. Sieh Aller u. a. 1982 für das meistens verwendete System.

Da eine Zunahme 1 in der Umfang-Skala einer Abnahme in der Helligkeit durch einen bestimmten Faktor entspricht, würde der Faktor sein, der  2.512 ist...

Die Schwankung in der Helligkeit zwischen zwei Leuchtgegenständen kann ein anderer Weg durch das Abziehen der Umfang-Zahl des helleren Gegenstands von der Umfang-Zahl des schwächeren Gegenstands, dann das Verwenden des Unterschieds als eine Hochzahl für den Basiswert 2.512 berechnet werden; das heißt (und  Schwankung in der Helligkeit).

Beispiel 1 - Sonne und Mond

Wie ist das Verhältnis in der Helligkeit zwischen der Sonne und dem Vollmond?

Schwankung in der Helligkeit

Der offenbare Umfang der Sonne ist-26.74, und der offenbare Mittelumfang des Vollmonds ist-12.74. Der Vollmond ist die schwächeren von den zwei Gegenständen, während die Sonne das hellere ist.

Unterschied im Umfang

Schwankung in der Helligkeit

Schwankung in der Helligkeit  400,000

In Bezug auf den offenbaren Umfang ist die Sonne ungefähr 400,000mal heller als der Vollmond.

Beispiel 2 - Sirius und Polarstern

Wie ist das Verhältnis in der Helligkeit zwischen Sirius und Polarstern?

Schwankung in der Helligkeit

Der offenbare Umfang von Sirius ist-1.44, und der offenbare Umfang des Polarsterns ist 1.97. Polarstern ist die schwächeren von den zwei Sternen, während Sirius das hellere ist.

Unterschied im Umfang

Schwankung in der Helligkeit

In Bezug auf den offenbaren Umfang ist Sirius etwa 23.1mal heller als Polarstern der Nordstern.

Hinzufügung

Es ist manchmal auch notwendig, Umfänge hinzuzufügen, zum Beispiel den vereinigten Umfang eines doppelten Sterns zu bestimmen, wenn der Umfang der individuellen Bestandteile bekannt ist. Das kann durch das Setzen einer Gleichung mit der Helligkeit (in geradlinigen Einheiten) jedes Umfangs getan werden.

Das Lösen für Erträge

wo das Ergebnis des Hinzufügens ist und. Bemerken Sie, dass die Verneinung jedes Umfangs verwendet wird, weil größere Intensitäten entsprechen, um Umfänge zu senken.

Es ist wichtig zu bemerken, dass die Skala logarithmisch ist: Die Verhältnishelligkeit von zwei Gegenständen wird durch den Unterschied ihrer Umfänge bestimmt. Zum Beispiel, ein Unterschied von 3.2 Mitteln, dass ein Gegenstand ungefähr 19mal so hell ist wie der andere, weil das Verhältnis von Pogson, das zur Macht 3.2 erhoben ist, etwa 19.05 ist...

Ein häufiger Irrtum ist, dass die logarithmische Natur der Skala ist, weil das menschliche Auge selbst eine logarithmische Antwort hat. In der Zeit von Pogson, wie man dachte, war das wahr (sieh Gesetz von Weber-Fechner), aber es wird jetzt geglaubt, dass die Antwort ein Macht-Gesetz ist (sieh das Macht-Gesetz von Stevens).

Umfang wird durch die Tatsache kompliziert, dass Licht nicht monochromatisch ist. Die Empfindlichkeit eines leichten Entdeckers ändert sich gemäß der Wellenlänge des Lichtes, und die Weise, wie es sich ändert, hängt vom Typ des leichten Entdeckers ab. Deshalb ist es notwendig anzugeben, wie der Umfang für den Wert gemessen wird, um bedeutungsvoll zu sein. Für diesen Zweck wird das UBV System weit verwendet, in dem der Umfang in drei verschiedenen Wellenlänge-Bändern gemessen wird: U (in den Mittelpunkt gestellt an ungefähr 350 nm, in der Nähe ultraviolett), B (ungefähr 435 nm, im blauen Gebiet) und V (ungefähr 555 nm, in der Mitte der menschlichen Sehreihe im Tageslicht). Das V Band wurde zu geisterhaften Zwecken gewählt und gibt Umfänge nah entsprechend denjenigen, die durch das Licht-angepasste menschliche Auge gesehen sind, und wenn ein offenbarer Umfang ohne weitere Qualifikation gegeben wird, ist es gewöhnlich der V Umfang, der, mehr oder weniger dasselbe als Sehumfang gemeint wird.

Seit kühleren Sternen, wie rote Riesen und Rot ragt über, strahlen Sie wenig Energie in den blauen und UV Gebieten des Spektrums aus ihre Macht ist häufig durch die UBV-Skala unterrepräsentiert. Tatsächlich haben ein L und T Klassensterne einen geschätzten Umfang von gut mehr als 100, da sie äußerst kleines sichtbares Licht ausstrahlen, aber in infrarot am stärksten sind.

Maßnahmen des Umfangs brauchen vorsichtige Behandlung, und es ist äußerst wichtig, wie mit dem ähnlichen zu messen. Auf dem Anfang des 20. Jahrhunderts und älteren orthochromatic (blau-empfindlicher) fotografischer Film, der relative brightnesses des blauen Superriesen Rigel und der rote Superriese Betelgeuse wird unregelmäßiger variabler Stern (am Maximum) im Vergleich dazu umgekehrt, was unsere Augen sehen, da dieser archaische Film zum blauen Licht empfindlicher ist, als es zum roten Licht ist. Bei dieser Methode erhaltene Umfänge sind als fotografische Umfänge bekannt, und werden jetzt veraltet betrachtet.

Für Gegenstände innerhalb unserer Milchstraße mit einem gegebenen absoluten Umfang, 5 wird zum offenbaren Umfang für jede zehnfache Zunahme in der Ferne zum Gegenstand hinzugefügt. Diese Beziehung bewirbt sich um Gegenstände in sehr großen Entfernungen (weit außer unserer Milchstraße) nicht, da eine Korrektur für die Allgemeine Relativität dann wegen der nicht-euklidischen Natur des Raums in Betracht gezogen werden muss.

Weil Planeten und anderes Sonnensystem den offenbaren Umfang verkörpert, wird aus seiner Phase-Kurve und den Entfernungen zur Sonne und dem Beobachter abgeleitet.

Siehe auch

• Umfang (Astronomie)
• Fotografischer Umfang
• Lichtstärke in der Astronomie
• Liste von hellsten Sternen
• Liste von nächsten hellen Sternen
• Liste von nächsten Sternen
• Lux
• Oberflächenhelligkeit
• Entfernungsmodul

Außenverbindungen

• Die astronomische Umfang-Skala (Internationaler Komet Vierteljährlich)