परिमाण क्या है। परिमाण

तारों वाले आकाश को देखते हुए, हम देखते हैं कि कई हजार सितारों की आंखें दिखाई देती हैं, कुछ बहुत चमकते हैं, जबकि अन्य मुश्किल से ध्यान देने योग्य हैं। चूँकि कई शताब्दियों के लिए एकमात्र प्रकार का अवलोकन प्रत्यक्ष रूप से आंख या दृश्य द्वारा किया गया था, इसलिए चमक द्वारा सितारों का वर्गीकरण मानव आँख के गुणों से संबंधित निकला। और ये गुण ऐसे हैं कि हम प्रतिभा में पूर्ण अंतर नहीं, बल्कि सापेक्ष अनुभव करते हैं। तो, हम आसानी से एक झूमर में एक प्रकाश बल्ब को जोड़ते समय चमक में बदलाव का पता लगाते हैं, जहां दो प्रकाश बल्ब पहले से ही जलाए जाते हैं। लेकिन हम एक प्रकाश बल्ब के जोड़ को नोटिस नहीं कर सकते हैं, 20 तक कहते हैं। पहले मामले में समान प्रकाश दिखाई देने के लिए अंतर के लिए (दो प्रकाश बल्ब प्लस एक), हमें 10 से 20 लैंप जोड़ने की आवश्यकता है। हम तारों से प्रकाश भी जोड़ सकते हैं। ।

यहां तक ​​कि II में भी। ईसा पूर्व। ई। प्राचीन ग्रीक वैज्ञानिक हिप्पार्क ने आसमान में दिखाई देने वाले सभी तारों को नग्न आंखों के साथ 6 समूहों में विभाजित किया। उन्होंने सबसे चमकदार सितारों को 1 परिमाण के तारे और सबसे कमजोर लोगों को - 6 वें परिमाण के तारे कहा। उनके बीच, उन्होंने 2, 3, 4 वें, 5 वें परिमाण के सितारों को रखा। एक मूल्य से अगली आंख तक संक्रमण में चमक में समान अंतर महसूस होता है। जैसा कि हमने देखा है, यह एक ही समय में एक तारे की चमक में वृद्धि से मेल खाती है। इसके बाद, सटीक फोटोमेट्रिक माप से पता चला कि 6 परिमाण के तारों के लिए 1 परिमाण के तारों की चमक का अनुपात लगभग 100 है। चूंकि यह अनुपात 5 परिमाण के अंतराल से मेल खाता है, इसलिए तारों का चमक अनुपात एक परिमाण से भिन्न होता है: 5 2.5100 = 2.512

खगोलीय पिंडों के परिमाण को निर्धारित करने के लिए इस गुणांक को अपनाया गया था। गणितीय रूप से, परिमाण पैमाने निम्नानुसार लिखे गए हैं। बता दें कि एक स्टार द्वारा निर्मित रोशनी £ के बराबर होती है, और दूसरी 2 £ के लिए। परिभाषा के अनुसार, उनका अनुपात इसके बराबर है:

ई 2 / ई 1 = 2.512 एम 1-एम 2।

यदि हम अब एक स्टार के लिए एक निश्चित तारकीय परिमाण असाइन करते हैं, अर्थात, एक शून्य बिंदु चुनते हैं, तो यह अनुपात सभी सितारों के स्पष्ट तारकीय परिमाण को निर्धारित करेगा। तारकीय परिमाण प्रणाली का शून्य बिंदु dm पारंपरिक रूप से ध्रुवीय तारे के क्षेत्र में चयनित सितारों के समूह द्वारा निर्धारित किया गया था, जिसे आर्कटिक ध्रुवीय श्रृंखला कहा जाता है।

दिखाई परिमाण  स्टार आकार के साथ कुछ नहीं करना है। इस शब्द की एक ऐतिहासिक उत्पत्ति है और यह केवल एक सितारे की प्रतिभा को दर्शाता है। यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि बड़ा परिमाण, कमजोर तारा, और इसके विपरीत। सबसे उज्ज्वल में शून्य और यहां तक ​​कि नकारात्मक तारकीय परिमाण है। उदाहरण के लिए, वेगा और कैपेला जैसे प्रसिद्ध सितारे आकार में लगभग शून्य हैं, जबकि सबसे अधिक चमकीला तारा  हमारे आकाश में - सीरियस - शून्य से 1.5। परिमाण छोटे लैटिन अक्षर m (शब्द "परिमाण" - परिमाण) से इंगित होता है। आंखों को दिखाई देने वाले तारों के लिए, समान परिमाण पैमाने का उपयोग किया जाता है। सबसे कमजोर टेलीस्कोप से सबसे कमजोर तारों का पता लगाया जा सकता है जिसमें 25 टन होते हैं। यह गणना करना आसान है कि प्रकाश की मात्रा जो उनसे आती है, वह 2.512 25 = 10 10 है, जो शून्य परिमाण के तारों से लगभग 10 बिलियन गुना कम है। हम तारकीय परिमाण के लिए आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला लघुगणक सूत्र भी देते हैं: lg (E 1 / E 2) = - 0.4 (m 1 -m 2)

तारों से हमारे पास आने वाले प्रकाश को पंजीकृत करने वाले विभिन्न रिसीवर हैं। ये एक आंख, एक फोटोग्राफिक प्लेट, एक फोटोइलेक्ट्रिक रिसीवर आदि हैं। वे सभी अलग-अलग तरंगदैर्घ्य की किरणों के लिए अलग-अलग संवेदनशीलता रखते हैं। उदाहरण के लिए, आंख को स्पेक्ट्रम के पीले-हरे क्षेत्र में सबसे अच्छा लगता है, और नीले रंग में फोटोप्लेट और फोटोमल्टीप्लायर। जाहिर है, तारकीय परिमाण की प्रणाली इस बात पर निर्भर करेगी कि इन तारकीय परिमाणों को मापने के लिए किस प्रकार के प्रकाश रिसीवर का उपयोग किया जाता है। इसलिए, एक दृश्यमान परिमाण, एक फोटोग्राफिक आदि को प्रतिष्ठित किया जाता है। वर्तमान में, स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों के अनुरूप तारकीय परिमाण की विशेष प्रणाली विकसित की गई है। उदाहरण के लिए, तारकीय परिमाण पेश किए जाते हैं, जिन्हें तीन वर्णक्रमीय श्रेणियों में विशेष फिल्टर की मदद से प्राप्त किया जाता है: लगभग 350 एनएम, 435 एनएम, 555 एनएम। इसी परिमाण को यू, बी, वी अक्षर से दर्शाया जाता है अंग्रेजी शब्द  "पराबैंगनी", "नीला", "दृश्यमान")। इस प्रणाली को कहा जाता है (UBV- प्रणाली। जैसा कि आप जानते हैं, विभिन्न तारों के लिए स्पेक्ट्रम पर ऊर्जा वितरण समान नहीं है। इसलिए, उदाहरण के लिए, B - V और U - B जैसे मान बदल रहे हैं, जब एक तारे से दूसरे तारे में जा रहे हैं, तो विकिरण प्रवाह के अनुपात में परिवर्तन की विशेषता है। स्पेक्ट्रम के विभिन्न क्षेत्रों में। इस तरह के अंतरों को खगोल विज्ञान में रंग सूचकांकों के रूप में कहा जाता है, क्योंकि किसी तारे का रंग उसके स्पेक्ट्रम में ऊर्जा के वितरण से संबंधित होता है। रंग सूचकांकों से आप लगभग किसी तारे और उसके वर्णक्रमीय वर्ग के प्रभावी तापमान का निर्धारण कर सकते हैं। UBV के समान रंग प्रणालियों का निर्माण अन्य वर्णक्रमीय श्रेणियों में किया गया था। स्पेक्ट्रम अंतराल जिसमें UBV प्रणाली में परिमाण की माप लगभग 100 एनएम है। प्रणालियों को भी पेश किया जाता है, जिसमें यह अंतराल संकरा होता है। उपरोक्त उल्लिखित परिमाणों के अलावा, एक बॉयोमीट्रिक दृश्यमान होता है। वह मान जो सभी वर्णक्रमीय अंतराल में तारे के कुल उत्सर्जन से मेल खाता है और एक विशेष विकिरण डिटेक्टर द्वारा निर्धारित किया जाता है - एक बोलोमीटर। बॉयोमीट्रिक और दृश्य स्पष्ट परिमाण के बीच अंतर को बॉयोमीट्रिक सुधार कहा जाता है।

दृश्य परिमाण के अलावा, पूर्ण परिमाण का उपयोग किया जाता है, जो एक निश्चित दूरी पर स्टार की चमक को दर्शाता है - 10 पीएस।

El sueño de la razón monstruos का उत्पादन करते हैं

खगोलीय पिंडों में, जब आकाशीय पिंडों की बात की जाती है, तो कभी-कभी विशिष्ट शब्दों का उपयोग किया जाता है जो उनके रंग और चमक को चित्रित करते हैं, उदाहरण के लिए, उनका परिमाण या रंग सूचकांक।

परिमाण  - एक संकेतक जो किसी तारे या किसी अन्य खगोलीय वस्तु की चमक को दर्शाता है।

दो प्रकार के परिमाण हैं - दृश्यमान और निरपेक्ष।
स्पष्ट परिमाण  उस चमक की विशेषता है जो हम देखते हैं या देख सकते हैं। अर्थात्, यह पृथ्वी से किसी वस्तु के अवलोकन के लिए शर्तों को निर्धारित करता है।
यह मान दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व से उत्पन्न होता है, जब हिप्पार्क ने सभी सितारों को छह परिमाण द्वारा चमक में विभाजित करने का प्रस्ताव दिया था - उन्होंने प्रतिभाशाली और सबसे अच्छे दिखाई देने वाले सितारों को पहला परिमाण कहा, और सबसे मंद - छठे।
बेशक, इस तरह के एक व्यक्तिपरक दृष्टिकोण आधुनिक उद्देश्यों के लिए लागू नहीं है, इसके अलावा, अधिकांश खगोलीय वस्तुएं नग्न आंखों को दिखाई नहीं देती हैं। इसी समय, दृश्यमान चमक की विशेषता एक बहुत ही उपयोगी चीज है। इसलिए, हमारे समय में, हिप्पार्कस वर्गीकरण को आधुनिक बनाया गया है और यह मापने योग्य और उद्देश्यपूर्ण हो गया है - और, आधुनिकीकरण के बावजूद, हिप्पार्कस वर्गों को संरक्षित किया गया है।
दृश्यमान चमक के वर्गीकरण का आधार दो सिद्धांत हैं।
सबसे पहले, चमक एक वस्तु के विकिरण की मात्रा की संख्या से निर्धारित होती है, जो आंख या फोटोडेटेक्टर द्वारा प्रति यूनिट प्राप्त होती है। यह हमें उद्देश्यपूर्ण रूप से चमक का अनुमान लगाने की अनुमति देता है।
दूसरे, यह मानव दृष्टि की ख़ासियत को ध्यान में रखता है। तथ्य यह है कि एक व्यक्ति चमक का अनुमान रैखिक रूप से नहीं, बल्कि लघुगणक पर लगाता है - वेबर-फेचनर के मनोचिकित्सा नियम में कहा गया है कि एक व्यक्ति के लिए उत्तेजना की तीव्रता के लघुगणक के अनुपात में एक निश्चित उत्तेजना के कारण होने वाली अनुभूति होती है, अर्थात हम प्रकाश के लघुगणक के अनुपात में प्रकाश की चमक का अनुभव करते हैं प्रवाह।
इस संबंध में, स्पष्ट परिमाण मीटर सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:
m = - 2.5 lgI + C,
जहां मैं चमकदार प्रवाह है, और सी एक निश्चित स्थिर है
स्थिर सी को इसलिए चुना जाता है ताकि तारकीय परिमाण का परिमाण हिप्पार्क के जितना संभव हो उतना करीब हो, अर्थात, एक बहुत ही चमकीले तारे के लिए, m का स्पष्ट मान शून्य है। कड़ाई से बोलते हुए, C को चुना जाता है ताकि उपरोक्त सूत्र m किसी ऐसी वस्तु के लिए शून्य हो जो 2.54 · 10 ^ -6 लक्स की रोशनी (पृथ्वी के वायुमंडल के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना) बनाता है।
फिर पहले परिमाण का तारा रोशनी बनाता है, निर्दिष्ट एक की तुलना में लगभग 2.512 गुना कम, दूसरा परिमाण - 6.31 गुना कम, और इसी तरह। अर्थात्, प्रति इकाई परिमाण में वृद्धि (कमी) का अर्थ है स्रोत से प्रकाश की तीव्रता में कमी (वृद्धि) लगभग 2.512 गुना, और पाँच इकाइयों द्वारा - ठीक एक सौ गुना। छह से अधिक परिमाण की वस्तुएं लगभग नग्न आंखों से दिखाई नहीं देती हैं।

इसी समय, यह अभी भी इतना सरल नहीं है। एक तारा या कोई अन्य वस्तु विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रकाश उत्सर्जित (या प्रतिबिंबित) करती है - और एक व्यक्ति उन्हें अलग तरह से मानता है। उसी तीव्रता से, हरे रंग की रोशनी को उज्जवल, लाल - डिमर, और अवरक्त माना जाता है, बिल्कुल भी नहीं माना जाता है। लेकिन फोटोग्राफिक प्लेट प्रकाश को अपने तरीके से मानती है। और किसी तरह का फोटोडेटेक्टर - कुछ और तरीका। इसलिए, कई दृश्यमान परिमाण हैं।
दृश्य परिमाण V  वस्तु द्वारा उत्सर्जित क्वांटा की संख्या से निर्धारित होता है और एक "शारीरिक" ग्रीन लाइट फिल्टर के माध्यम से माना जाता है, जिसमें से अधिकतम एक औसत व्यक्ति (555 नैनोमीटर) की आंखों की अधिकतम संवेदनशीलता के बराबर है।
फोटोग्राफिक परिमाण B  ऑब्जेक्ट द्वारा उत्सर्जित क्वांटा की संख्या और एक मानक नीले फिल्टर के माध्यम से निर्धारित किया जाता है, जिसकी अधिकतम 445 नैनोमीटर है। प्रकाशिकी में खगोलीय पिंडों की फोटो खींचते समय एक नीली रोशनी के फिल्टर का उपयोग आमतौर पर किया जाता है।
पराबैंगनी परिमाण uअधिकतम 350 नैनोमीटर के साथ एक पराबैंगनी प्रकाश फिल्टर का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है।
नतीजतन, यदि सभी तीन मात्राएं निर्धारित की जाती हैं, तो वस्तु के वास्तविक अवलोकन योग्य रंग की विशेषता हो सकती है। अर्थात्, इस उद्देश्य के लिए, मापा तारकीय परिमाण U और B (U-B) के अंतर, साथ ही B और V (B-V), अभिन्न रंग संकेतक। जितना बड़ा वे हैं, उतनी ही बड़ी वस्तु है।
बेशक, ये सभी दृश्यमान परिमाण नहीं हैं। इन हल्के फिल्टर के अलावा, अन्य का भी उपयोग किया जाता है, और इसी तारकीय परिमाण में निम्नलिखित पदनाम हैं:
आर (लाल प्रकाश फिल्टर) - 658 नैनोमीटर।
I - 806 नैनोमीटर।
जेड - 900 नैनोमीटर।
वाई - 1020 नैनोमीटर।
जे - 1220 नैनोमीटर।
एच - 1630 नैनोमीटर।
के - 2190 नैनोमीटर।
एल - 3450 नैनोमीटर।
एम - 4750 नैनोमीटर।
एन - 10,500 नैनोमीटर।
यह देखना आसान है कि I से N तक के परिमाण निकट से दूर तक, पहले से ही अवरक्त क्षेत्र के हैं।
लेकिन यह सब नहीं है। खगोलीय पिंड विद्युत चुम्बकीय विकिरण के पूरे स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित होते हैं, और कई - अधिकतर दृश्यमान सीमा में नहीं होते हैं (उदाहरण के लिए, बहुत गर्म सितारे मुख्य रूप से पराबैंगनी विकिरण, और बहुत ठंडा - अवरक्त का उत्सर्जन करते हैं)। इसलिए, उनकी चमक का एक और संकेतक है - बॉयोमीट्रिक परिमाण,  एक साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों की पूरी श्रृंखला में पृथ्वी से देखी गई विकिरण शक्ति को चिह्नित करना।

स्पष्ट करने के लिए, यहाँ स्पष्ट परिमाण के कुछ उदाहरण दिए गए हैं:

सूरज -26.7 है (माइनस पर ध्यान दें!);

पूर्णिमा का चाँद -12.74 (चार सौ हज़ार बार कमजोर);

अधिकतम -4.67 पर शुक्र;

अधिकतम -2.94 पर बृहस्पति;

अधिकतम -2.91 पर मंगल;

सिरियस ए -1.47;

वेगा +0.03;

रिगेल + 0.12;

बड़े मैगेलैनिक बादल +0.9;

एंड्रोमेडा गैलेक्सी +3.44;

सबसे उज्ज्वल क्वासर +12.6 है;

सबसे प्रसिद्ध ज्ञात आकाशगंगा +30.1;

हबल द्वारा खींची गई सबसे कमजोर वस्तु +31.5 है।
और रंग संकेतक के उदाहरण:

ब्लू सुपरजाइंट रिगेल: बी-वी = -0.03, यू-बी = -0.66;

नीला हाइपरजेंट कैरिना है: बी-वी = -0.45, यू-बी = 0.61;

ब्लू हाइपर विशाल पिस्तौल: बी-वी = -0.93, यू-बी = -0.13;

सफेद सिरियस ए: बी-वी = 0.01, यू-बी = -0.05;

पीला सूर्य: बी-वी = 0.64, यू-बी = 0.18;

रेड बेटेलज्यूज: बी-वी = 1.86, यू-बी = 2.06।

लेकिन यह सब नहीं है।
बेशक, स्पष्ट परिमाण किसी वस्तु की वास्तविक चमक को स्पष्ट रूप से चित्रित नहीं कर सकता है - यह केवल इस वस्तु की चमक को निर्धारित करता है जिसे हम देखते हैं और उस पर निर्भर करता है।
इसलिए, उद्देश्य विशेषताओं के लिए एक और पैरामीटर अपनाया गया - पूर्ण परिमाण एम  (दृश्य, फोटोग्राफिक, पराबैंगनी, बॉयोमीट्रिक), इस वस्तु के स्पष्ट परिमाण के रूप में परिभाषित किया गया है, अगर यह 10 पारसेक (लगभग 32.616 प्रकाश वर्ष) की दूरी पर स्थित था।
और यहाँ हमारा सूर्य पहले से ही अगोचर हो रहा है ... इसका पूर्ण परिमाण केवल +4.7 है। लेकिन सिरियस +1,42 में। रिगेल -7 पर (32 प्रकाश वर्ष की दूरी से, वह सीरियस की तुलना में सैकड़ों गुना तेज होता!) एटा कील -12 (!! अभी भी सौ गुना तेज !!)। सबसे बड़े स्टार R136a1 -12,5 पर। और सबसे चमकीला ज्ञात तारा LBV 1806-20 में -14.2 का एक पूर्ण तारकीय परिमाण है और 10 parsecs की दूरी से हमारे पूर्ण चंद्र चंद्रमा की तुलना में आकाश में लगभग पांच गुना तेज चमकता है।

सबसे चमकीले सुपरनोवा का विस्फोट -20.4 है (32.6 प्रकाश वर्ष की दूरी से यह सूर्य की तुलना में तीन सौ गुना कमज़ोर होगा। या यह चंद्रमा की तुलना में एक हजार गुना अधिक चमकीला था) ...
एंड्रोमेडा नेबुला -21। यदि आप पूरी विशालकाय आकाशगंगा को एक बिंदु पर एकत्रित करते हैं, तो यह इस सुपरनोवा की तुलना में थोड़ा मजबूत होगा।
सबसे शक्तिशाली गामा-फट है -36.4 ... माइनस छत्तीस के साथ ... दस सेकंड की दूरी से यह सूर्य से भी तेज होगा जो हम अपने आकाश पर लगभग दस हजार बार देखते हैं, पृथ्वी की सतह को जला रहे हैं ...

ऊपर जा रहा है:
यह परिमाण जितना छोटा है, दृश्यमान वस्तु उतनी ही शानदार है। छह से अधिक की परिमाण के साथ, वस्तु अब ज्यादातर लोगों को नग्न आंखों से दिखाई नहीं देती है। तीस से अधिक - सबसे शक्तिशाली आधुनिक दूरबीन में वस्तु दिखाई नहीं देती है। एक मान में कमी का मतलब है, चमक में कमी का 2.5 गुना, पांच मूल्यों से - एक सौ से। परिमाण शून्य एक बहुत ही चमकीले तारे (वेगा) से मेल खाता है।
पूर्ण परिमाण किसी वस्तु की चमक है जो 32.616 प्रकाश वर्ष की दूरी पर होगी।
और वस्तु का रंग। रंग शून्य संकेतक सफेद है। शून्य से कम - नीला, और सूचक जितना छोटा, उतना ही नीला। शून्य से बड़ा पीला है। शून्य से बहुत अधिक (एकता के करीब) - नारंगी। कहीं अधिक इकाइयाँ - लाल।