望遠鏡與觀測天文學

測光

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把天文學剝到最基本的一個問題,往往就是:那個天體究竟有多亮?測光就是精確測量恆星和星系亮度的技藝——把探測器上一團光斑變成一個確切的數字。這聽來樸素,但追蹤天體有多亮、亮度如何變化,是極其廣泛的發現的根基。

實踐中,測光意味著數從某光源收集到的光子。在一幅 CCD 影像上,天文學家把覆蓋一顆恆星的所有像素中的電荷相加,減去天空背景的輝光,再對探測器和大氣加以校正,得到這顆星的流量。這個流量通常以星等表示——那是古老的對數亮度標度,數字越小越亮,相差五個星等意味著亮度相差 100 倍。比較一顆星透過不同濾光片的亮度,可得到它的顏色,這是其溫度的線索。

精確測光是現代天體物理大量成果背後的引擎。看到一顆恆星變暗百分之零點幾,揭示出有行星從它面前經過;測量一顆造父變星或 Ia 型超新星如何變亮變暗,使我們能把它當作標準燭光來衡量宇宙距離;追蹤變星的閃爍或超新星的緩慢消退,描繪出恆星物理。每當問題是「有多少光,又如何變化?」,答案便來自測光。

美國航空航天局的克卜勒任務純靠測光發現了數千顆行星——測量行星凌星時星光中微小而週期性的下陷,最小僅幾百萬分之幾。

把亮度測到百分之幾的精度。

測光測的是亮度,而非距離。一顆看著亮的星可能近而暗,也可能遠而強——只有獨立得知距離,你才能把視亮度換算成真實光度。

又稱
photometric measurement光度测量光度測量