Звездный свет

Чтобы узнать о других значениях, см. Звездный свет (значения) .

Звездное небо пересеклось с Млечным Путем и метеором

Звездный свет – это свет, излучаемый звездами . Обычно это относится к видимому электромагнитному излучению звезд, отличных от Солнца , которое можно наблюдать с Земли в ночное время , хотя часть звездного света можно наблюдать с Земли и в дневное время .

Солнечный свет — это термин, используемый для обозначения звездного света Солнца, наблюдаемого в дневное время. В ночное время альбедо описывает солнечные отражения от других Солнечной системы объектов , включая лунный свет , свет планет и зодиакальный свет .

Наблюдение

Наблюдение и измерение звездного света с помощью телескопов является основой многих областей астрономии . включая фотометрию и звездную спектроскопию . У Гиппарха не было телескопа или какого-либо инструмента, который мог бы точно измерить видимую яркость, поэтому он просто делал оценки своими глазами. Он разделил звезды на шесть категорий яркости, которые назвал звездными величинами. Самые яркие звезды в своем каталоге он называл звездами первой величины, а настолько слабые, что он едва мог их видеть, звездами шестой величины.

Звездный свет также является заметной частью личного опыта и человеческой культуры , влияя на широкий спектр занятий, включая поэзию , астрономия, и военная стратегия.

Армия Соединенных Штатов потратила миллионы долларов в 1950-х годах и позже на разработку телескопа для звездного света , который мог бы усиливать звездный свет, лунный свет, фильтруемый облаками, и флуоресценцию гниющей растительности примерно в 50 000 раз, чтобы позволить человеку видеть ночью. В отличие от ранее разработанной активной инфракрасной системы, такой как снайперский прицел , она была пассивным устройством и не требовала дополнительного излучения света для наблюдения.

Средний цвет звездного света в наблюдаемой Вселенной — это оттенок желтовато-белого цвета, получивший название «Космический латте» .

Спектроскопия звездного света, исследование звездных спектров, была впервые предложена Йозефом Фраунгофером в 1814 году. Звездный свет можно понимать как состоящий из трех основных типов спектра: непрерывного спектра , спектра излучения и спектра поглощения .

Освещенность звездного света совпадает с минимальной освещенностью человеческого глаза (~ 0,1 млк ), а лунный свет совпадает с минимальной освещенностью цветового зрения человеческого глаза (~ 50 млк).  

Одна из самых старых идентифицированных звезд - самая старая, но не самая далекая в данном случае - была обнаружена в 2014 году: возраст звезды SMSS J031300.36−670839.3 , находящейся «всего» в 6000 световых годах от нас, составил 13,8 миллиардов лет или больше. или меньше того же возраста, что и сама Вселенная . Звездный свет, сияющий на Земле, включает и эту звезду.

Фотография

Ночная фотография включает в себя фотографирование объектов, освещенных преимущественно звездным светом. Непосредственная съемка ночного неба также является частью астрофотографии . Как и другие фотографии, ее можно использовать в научных целях и/или для отдыха. Субъекты включают ночных животных . Во многих случаях фотография звездного света может также совпадать с необходимостью понять влияние лунного света .

Поляризация

Было замечено, что интенсивность звездного света является функцией его поляризации .

Звездный свет становится частично линейно поляризованным из-за рассеяния на вытянутых межзвездных пылинках , длинные оси которых имеют тенденцию быть ориентированы перпендикулярно галактическому магнитному полю . Согласно механизму Дэвиса-Гринштейна , зерна быстро вращаются с осью вращения вдоль магнитного поля. Свет, поляризованный в направлении магнитного поля, перпендикулярном лучу зрения, передается, тогда как свет, поляризованный в плоскости, определяемой вращающимся зерном, блокируется. Таким образом, направление поляризации можно использовать для составления карты галактического магнитного поля . Степень поляризации составляет порядка 1,5% для звезд на расстоянии 1000 парсеков .

гораздо меньшая доля круговой поляризации Обычно в звездном свете обнаруживается . Серковски, Мэтьюсон и Форд измерил поляризацию 180 звезд в фильтрах UBVR. Они обнаружили максимальную дробную круговую поляризацию $q=6\times 10^{-4}$, в фильтре R.

Объяснение состоит в том, что межзвездная среда оптически тонка. Звездный свет, проходящий через столб килопарсек, подвергается ослаблению примерно на величину, так что оптическая толщина ~ 1. Оптическая толщина 1 соответствует средней длине свободного пробега, которая в среднем представляет собой расстояние, которое проходит фотон до рассеяния на пылинке. . Таким образом, в среднем фотон звездного света рассеивается на одном межзвездном зерне; многократное рассеяние (которое приводит к круговой поляризации) гораздо менее вероятно. Наблюдательно, фракция линейной поляризации p ~ 0,015 от однократного рассеяния; круговая поляризация от многократного рассеяния происходит как $p^{2}$, поэтому мы ожидаем, что часть $q\sim 2\times 10^{-4}$.

Свет звезд ранних типов имеет очень небольшую собственную поляризацию. Кемп и др. измерил оптическую поляризацию Солнца при чувствительности $3\times 10^{-7}$; они нашли верхние пределы $10^{-6}$ для обоих $p$ (доля линейной поляризации) и $q$ (доля круговой поляризации).

Межзвездная среда может производить свет с круговой поляризацией (CP) из неполяризованного света путем последовательного рассеяния на удлиненных межзвездных зернах, выровненных в разных направлениях. Одной из возможностей является искривленное выравнивание зерен вдоль луча зрения из-за изменений галактического магнитного поля; другой — луч зрения проходит через множество облаков. Для этих механизмов максимальная ожидаемая доля CP равна $q\sim p^{2}$, где $p$— доля линейно поляризованного (ЛП) света. Кемп и Вольстенкрофт обнаружили CP у шести звезд раннего типа (без собственной поляризации), что они смогли объяснить первым механизмом, упомянутым выше. В любом случае, $q\sim 10^{-4}$ в синем свете.

Мартин показали, что межзвездная среда может преобразовывать свет LP в CP путем рассеяния на частично выровненных межзвездных зернах, имеющих сложный показатель преломления. Этот эффект наблюдался для света Крабовидной туманности Мартином, Иллингом и Ангелом.

Оптически толстая околозвездная среда потенциально может производить гораздо больший CP, чем межзвездная среда. Мартин предположил, что свет LP может стать CP вблизи звезды за счет многократного рассеяния в оптически толстом асимметричном околозвездном пылевом облаке. Этот механизм был использован Бастьеном, Робером и Надо. для объяснения CP, измеренного у 6 звезд Т-Таури на длине волны 768 нм. Они обнаружили максимальный CP $q\sim 7\times 10^{-4}$. Серковски измеренный CP $q=7\times 10^{-3}$ для красного сверхгиганта NML Лебедя и $q=2\times 10^{-3}$в длиннопериодической переменной M-звезде VY Canis Majoris в полосе H, приписывая CP многократному рассеянию в околозвездных оболочках . Хризостому и др. обнаружил CP с q до 0,17 в Ориона области звездообразования OMC-1 и объяснил это отражением звездного света от выровненных сплюснутых зерен в пылевой туманности.

Круговая поляризация зодиакального света и диффузного галактического света Млечного Пути была измерена на длине волны 550 нм Уолстенкрофтом и Кемпом. Они нашли значения $q\sim 5\times 10^{-3}$, что выше, чем у обычных звезд, предположительно из-за многократного рассеяния на пылинках.

См. также

• Список самых ярких звезд
• Эффект Пуркинье
• Солнечный лучик
• Лунный свет