Astronet > 5.2 Sistema UBV i dvuhcvetnye diagrammy

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Precizionnaya fotometriya

<< 5.1 Ponyatie ``fotometricheskaya sistema'' | Oglavlenie | 5.3 Arizonskaya srednepolosnaya sistema >>

5.2 Sistema UBV i dvuhcvetnye (dvuhindeksnye) diagrammy

Sistema UBV poluchila shirokoe rasprostranenie v pervuyu ochered' blagodarya obiliyu standartov po vsemu nebu. V nachale 90-h godov Mermiio sostavil obshuyu svodku izmerenii v sisteme UBV, soderzhashuyu izmereniya bolee chem dlya $\approx 200\,000$ zvezd. Govorya o sisteme UBV v etom paragrafe, my ostanovimsya na odnom vide predstavleniya fotometricheskoi informacii, o kotorom ne govorili ranee. Eto dvuhcvetnye, ili dvuhindeksnye, diagrammy.

Esli v sisteme bolee dvuh polos, to mozhno sostavit' neskol'ko pokazatelei cveta i predstavit' na diagramme zavisimost' odnogo pokazatelya ot drugogo. Takie diagrammy imeyut ochen' bol'shoe znachenie kak dlya opredeleniya nekotoryh fizicheskih parametrov, tak i dlya resheniya voprosov, svyazannyh s razlichnymi redukciyami fotometricheskih nablyudenii.

Ris. 5.1: Dvuhcvetnaya diagramma (U-B,B-V) dlya tipichnyh zvezd raznyh spektral'nyh tipov. Dannye iz kataloga Z.Sviderskene

$\begin{figure}\begin{center} \epsfxsize =0.8\textwidth\epsfbox{lfig5_1.eps}\end{center}\end{figure}$

Na ris.5.1 pokazana dvuhcvetnaya diagramma , postroennaya dlya normal'nyh (nepokrasnennyh) raspredelenii energii v spektrah zvezd razlichnyh tipov (po dannym Z.Sviderskene).

Esli by my, nanosya na dvuhcvetnuyu diagrammu nablyudatel'nye dannye, srazu umeli otbirat' tol'ko tochki, sootvetstvuyushie zvezdam odnogo opredelennogo klassa svetimosti, to dlya ne slishkom dalekih ot Solnca zvezd, ne ispytavshih sushestvennogo poglosheniya mezhzvezdnym veshestvom, my mogli by srazu proizvodit' spektral'nuyu klassifikaciyu. Na linii normal'nyh pokazatelei cveta (chasto ee na zhargone fotometristov nazyvayut liniei normal'nyh cvetov, no my uzhe dogovorilis' o terminologii), t.e. na posledovatel'nosti nepokrasnennyh zvezd odnogo klassa svetimosti, kazhdyi spektral'nyi podklass zanimaet dovol'no opredelennoe mesto. Dlya zvezd normal'nogo himicheskogo sostava takaya klassifikaciya mozhet proizvodit'sya s pogreshnost'yu $\pm$ 2-3 spektral'nyh podklassa. Proizvedya klassifikaciyu, vsegda mozhno sopostavit' takoi zvezde krivuyu raspredeleniya energii (naprimer, iz katalogov Straizhisa i Sviderskene), i takim obrazom zadacha vosstanovleniya raspredeleniya energii budet reshena.

No na etu principial'nuyu vozmozhnost' resheniya zadachi nakladyvaetsya massa oslozhnenii.

Vo-pervyh, linii normal'nyh pokazatelei cveta dlya raznyh klassov svetimosti na ploskosti dvuhcvetnoi diagrammy v nekotoryh tochkah peresekayutsya ili idut blizko drug k drugu.

Vo-vtoryh, sushestvuet takoe nepriyatnoe dlya spektral'noi klassifikacii yavlenie, kak mezhzvezdnoe pogloshenie sveta, pod vliyaniem kotorogo zvezda so svoego mesta na linii normal'nyh pokazatelei cveta smeshaetsya po obeim koordinatam v storonu uvelicheniya pokazatelei cveta. Linii, po kotorym proishodit eto smeshenie, chasto nazyvayut liniyami pokrasneniya, ili liniyami narastayushego poglosheniya. V sluchae monohromaticheskih velichin oni yavlyayutsya pryamymi, no dlya geterohromnyh polos neskol'ko iskrivlyayutsya, a ugol naklona linii pokrasneniya stanovitsya funkciei velichiny poglosheniya. Prichina etogo iskrivleniya v ta zhe, chto i u effekta Forbsa. Bolee krasnye luchi predelah geterohromnoi polosy oslablyayutsya men'she, chem bolee golubye.

Real'naya dvuhcvetnaya diagramma gorazdo slozhnee, chem idealizirovannyi variant na ris.5.1.

Ris. 5.2: Dvuhcvetnaya diagramma (U-B,B-V) dlya ob'ektov kataloga BS

$\begin{figure}\begin{center} \epsfxsize =0.8\textwidth\epsfbox{lfig5_2.eps}\end{center}\end{figure}$

Eto horosho vidno iz ris.5.2, na kotorom pokazana diagramma (U-B),(B-V) dlya ob'ektov kompilyativnogo kataloga yarkih zvezd (The Bright Star Catalogue).

Esli zvezda po linii pokrasneniya smestilas' s posledovatel'nosti normal'nyh pokazatelei cveta iz tochki s koordinatami $(U-B)_{\circ},(B-V)_{\circ}$ v tochku s koordinatami (U-B,B-V), to velichiny

$\begin{displaymath} (U-B) - (U-B)_{\circ} = E_{U-B}, \end{displaymath}$

(5.3)

$\begin{displaymath} (B-V) - (B-V)_{\circ} = E_{B-V}, \end{displaymath}$

(5.4)

nazyvayutsya izbytkami cveta, ili kolor-ekscessami.

Perepishem ravenstvo 5.3 v vide

$\begin{displaymath} (U-B)_{\circ}=(U-B)-E_{U-B}=(U-B)-\frac{E_{U-B}}{E_{B-V}}E_{B-V}. \end{displaymath}$

(5.5)

Otsyuda i iz ravenstva (5.4) yasno, chto

$\begin{displaymath} (U-B)_{\circ}=(U-B)-\frac{E_{U-B}}{E_{B-V}}[(B-V)-(B-V)_{\circ}], \end{displaymath}$

(5.6)

ili

$\begin{displaymath} (U-B)_{\circ}-\frac{E_{U-B}}{E_{B-V}}(B-V)_{\circ} = (U-B)-\frac{E_{U-B}}{E_{B-V}}(B-V) = Q_{UBV} . \end{displaymath}$

(5.7)

Velichina, oboznachennaya

, zamechatel'na tem, chto ne zavisit ot mezhzvezdnogo poglosheniya.

Metody spektral'noi klassifikacii, osnovannye na ispol'zovanii velichiny , prinyato nazyvat' -metodami. Imi pol'zuyutsya kak v sluchae kvazimonohromaticheskih, tak i v sluchae geterohromnyh fotometricheskih polos. Dlya monohromaticheskih polos otnoshenie izbytkov cveta est' velichina postoyannaya. V sluchae geterohromnyh polos obyazatel'no nuzhno pomnit', chto velichina otnosheniya izbytkov zavisit ot spektral'nogo klassa i vida zakona mezhzvezdnogo poglosheniya. Dlya horosho razrabotannyh fotometricheskih sistem zadacha opredeleniya etih zavisimostei dolzhna byt' reshena nablyudatel'nym ili teoreticheskim putem. Razumeetsya, v lyubom sluchae zavisimost' ot mezhzvezdnogo poglosheniya -- eto uzhe velichina vtorogo poryadka malosti. Esli u nas imeyutsya velichiny , dazhe vychislennye s ne sovsem pravil'nym znacheniem otnosheniya izbytkov cveta, to eti velichiny v znachitel'noi stepeni svobodny ot vliyaniya mezhzvezdnogo poglosheniya i imi, naryadu s dvuhcvetnymi diagrammami, mozhno pol'zovat'sya dlya celei spektral'noi klassifikacii, sravnivaya nablyudatel'nye dannye s grafikami $[Q_{UBV}-(B-V)]$ . (Sm. upomyanutuyu vo vvedenii monografiyu Straizhisa, str.104, ris. 27). Dlya chetyrehpolosnogo varianta etoi sistemy interes predstavlyayut zavisimosti $Q_{UBV}-Q_{BVR}$ ili $Q_{UBR}-Q_{UVR}$ .

Itak, iz rassmotreniya grafikov , $[Q_{UBV},(B-V)]$ i $[Q_{UBV},Q_{BVR}]$ mozhno s nekotoroi stepen'yu tochnosti i nadezhnosti opredelit' spektral'nyi tip zvezdy, a sledovatel'no, i vid raspredeleniya energii v ee spektre. Eshe raz podcherknem, chto s absolyutno strogih pozicii, ne znaya ni spektral'nogo tipa, ni mezhzvezdnogo pokrasneniya, t.e. ne imeya predstavleniya (hotya by grubogo!) o raspredelenii energii vo vneatmosfernom spektre zvezdy, my ne mozhem pravil'no opredelit' popravku vynosa za atmosferu, i perevesti zvezdnye velichiny iz odnoi fotometricheskoi sistemy v druguyu.

Neskol'ko pozdnee vvedeniya treh polos UBV Dzhonson dobavil v svoyu sistemu drugie polosy v krasnoi i infrakrasnoi oblastyah. V chastnosti, poyavilas' polosa . Kak uzhe otmechalos', ona realizovyvalas' s pomosh'yu kislorodno-cezievogo katoda (S1), prichem poluchila ochen' bol'shuyu shirinu: nachinaetsya ot $\lambda = 5300\AA$ , imeet maksimum okolo $\lambda=6950\AA$ i prostiraetsya do $\lambda=9000\AA$ (sm.ris.1.1). Dlya takih shirokih polos zadacha vynosa za atmosferu i redukcii v drugie sistemy reshaetsya ploho. Chem uzhe polosa propuskaniya, tem men'she vliyaet na vse vychisleniya netochnoe znanie deistvitel'nogo raspredeleniya energii v spektre i atmosfernyh parametrov. Dlya ochen' shirokih spektral'nyh polos s polushirinoi v neskol'ko tysyach angstrem pri vsem staranii nevozmozhno dlya proizvol'no vzyatogo sluchaya dostatochno horosho provesti redukcii kak za atmosferu, tak i iz odnoi fotometricheskoi sistemy v druguyu.

<< 5.1 Ponyatie ``fotometricheskaya sistema'' | Oglavlenie | 5.3 Arizonskaya srednepolosnaya sistema >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Sm. takzhe: Zvezdnye velichiny Zahodyashaya ten' Zemli Spektral'noe i fotometricheskoe issledovanie linzovidnoi galaktiki s obolochkami NGC 474 Laboratoriya issledovaniya zvezdnogo magnetizma SAO RAN Laboratoriya spektroskopii zvezd SAO RAN Laboratoriya spektroskopii i fotometrii vnegalakticheskih ob'ektov SAO RAN Pokazatel' cveta Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce