История измерения звездных величин началась задолго до нашей эры. Сначала люди смогли только грубо классифицировать сияние звезд: на яркие и слабые. Но с развитием астрономии появилась потребность в более точной системе оценки яркости звезд.
Первым, кто предложил формальную систему звездных величин, был греческий ученый Хиппарх (II век до н. э.). Он разделил все видимые невооруженным глазом звезды на шесть классов яркости, пронумерованных от первого, самого яркого, до шестого, самого слабого. Несмотря на то, что эта система была проста и эмпирически сформулирована, она стала принятой в астрономии и была использована в течение многих веков.
Затем пришел Луи Боя (XIX век), который предложил улучшить систему Хиппарха, добавив дополнительные классы и десятичные доли. Так появилась шкала звездных величин, которая использовалась астрономами до сих пор. В этой системе яркость звезды, изначально основанная на оценке ее видимой яркости с Земли, выражается числом, величина которого увеличивается с уменьшением яркости. Например, самая яркая звезда (Сириус) имеет величину около -1, а самая слабая звезда, видимая через телескоп, имеет величину около +25.
Шкала звездных величин: история создания
Первыми попытками оценить звездные величины занимались древние греки. Этот процесс начался ещё в 5 веке до н.э. Пифагорийский ученик Гиппарх Средиземноморский первым ввёл шкалу в 2 веке до н.э. Прародителем современной шкалы звездных величин можно назвать астронома Гиппарха.
Арабские астрономы IX века разработали более точную шкалу яркости звезд, основываясь на определённых геометрических принципах. Данные наблюдения были основополагающими для европейских астрономов, вплоть до XVII века.
В XV – XVI векешкала звездных величин, созданная арабскими и европейскими астрономами, была значительно усовершенствована. Тогда появилось деление на шесть групп, и каждая группа имела своё название в латинской аббревиатуре. Мы используем это деление и по сей день.
Однако история шкалы звездных величин не ограничивается только классификацией звезд. В XVII веке астроном Мариян Коперник подметил, что яркость звезд, измеряемая по этой шкале, изменяется в зависимости от их удалённости от Земли.
В настоящее время для определения и измерения звездных величин успешно используется фотометрическая техника. Изначально она разработана для определения осуществления планетологических исследований. Однако сейчас с помощью фотометрии успешно можно измерить активность пространства, освещённость отдельных объектов и, конечно же, звездные величины.
| Шкала | Яркость (величина) | Описание |
|---|---|---|
| 1 | –1,0 | Самые яркие звёзды на небе (например, Сириус, Канопус) |
| 2 | 1,0 | Яркие звёзды |
| 3 | 2,0 | Небольшое число достаточно ярких звёзд |
| 4 | 3,0 | Яркость звёзд, видных невооружённым взглядом в идеальных условиях |
| 5 | 4,0 | Граница видимости невооружённым взглядом вне городских и иных источников светового загрязнения |
| 6 | 5,0 | Звёзды, видимые через световое загрязнение обычных городов |
| 7 | 6,0 | Добавление в карту неба по сравнению со шкалой 6 величины довольно многочисленных звёзд |
| 8 | 7,0 | Добавление в карту неба по сравнению со шкалой 7 величины ещё более крупной группы звёзд |
| 9 | 8,0 | Добавление ещё больших групп звёзд |
| 10 | 9,0 | Самые тусклые с точки зрения земных наблюдений звёзды |
Кто первым ввел шкалу звездных величин?
Впоследствии другие астрономы продолжали обновлять и дополнять шкалу звездных величин, внося изменения и уточняя критерии классификации. Например, немецкий астроном Йоганн зеленомный утвердил предложенную Гиппархом шкалу, а также внес свои уточнения, в результате чего шкала звездных величин была разделена на две ветви: видимая и абсолютная величина.
Сегодня шкала звездных величин стала более сложной и включает отрицательные значения для самых ярких звезд и положительные для менее ярких объектов. Благодаря развитию астрономии и использованию новых методов измерения, шкала звездных величин была значительно расширена и обновлена, что позволяет более точно оценивать яркость звезд и других небесных объектов.
Когда была создана шкала звездных величин?
Шкала звездных величин была введена в древние времена, еще в эпоху классической античности. В древней Греции астрономы исследовали небесные тела и оценивали их яркость. Шкала звездных величин была разработана для классификации яркости звезд и изначально основывалась на визуальном восприятии человека.
Однако формальная шкала звездных величин была создана лишь в XIX веке. В 1856 году английский астроном Норман Роберт Погсон предложил числовую шкалу звездных величин, которая основывалась на идеи, что каждая последующая яркость в 2,512 раза меньше предыдущей. Эта шкала получила название "погсоновской шкалы". Данная шкала была признана международным стандартом и стала часто используемой в астрономии.
В середине XX века появился еще один метод оценки яркости звездных объектов - фотометрическая шкала. Фотометрическая шкала основывается на измерениях звездного света с использованием фотографической пленки или фотодетекторов, что позволяет получить более точные измерения и сравнивать их между собой.
| Шкала величин | Описание |
|---|---|
| Магнитуда | Погсоновская шкала звездных величин, основанная на визуальном восприятии |
| Фотометрическая величина | Шкала звездных величин, основанная на измерениях фотосветочувствительных устройств |
Основные характеристики шкалы звездных величин
- Обратная шкала: чем меньше число, тем ярче звезда. Самые яркие звезды имеют отрицательные значения величины, в то время как самые тусклые звезды имеют положительные значения.
- Логарифмическая шкала: разница в видимой яркости между двумя звездами с различными величинами составляет примерно 2,5 раза. То есть звезда шестой величины в 2,5 раза тусклее звезды пятой величины.
- Широкий диапазон: шкала звездных величин охватывает большой диапазон яркости, начиная от самых ярких объектов, видимых невооруженным глазом, и заканчивая такими тусклыми объектами, которые можно увидеть только с помощью телескопа.
- Различные системы: существует несколько различных систем шкалы звездных величин, самой распространенной из которых является видимая величина или Фотометрическая Величина (V).
- Многозначность: когда звезды имеют схожую видимую яркость, им назначаются десятичные дроби после основного числа величины (например, 4.1, 4.2, 4.3).
Исторически шкала звездных величин была использована для определения яркости звезд на небе и их классификации. Она также оказалась полезной для изучения эволюции звезд и открытия новых объектов, таких как переменные звезды или сверхновые.
Использование шкалы звездных величин в современной астрономии
Современная астрономия использует несколько различных шкал звездных величин, но наиболее распространенной из них является видимая звездная величина (V). Эта шкала основана на восприятии яркости звезд наблюдателем на Земле и выражается в численной форме, где более яркие звезды имеют меньшие значения величины.
В современной астрономии шкала звездных величин используется для множества целей. Например, она помогает в определении яркости звезд, их классификации, исследовании различных типов звезд и их эволюции. Также она используется для изучения светимости галактик и других космических объектов.
Однако, несмотря на широкое использование шкалы звездных величин, она имеет свои ограничения. Например, она не учитывает факторы, которые могут влиять на яркость звезды, такие как удаленность объекта от Земли или наличие помех в атмосфере. Поэтому в некоторых случаях требуется применение других методов измерения яркости звезд, например, инфракрасной величины.
Значение шкалы звездных величин для изучения Вселенной
Одним из основных преимуществ шкалы звездных величин является то, что она позволяет нам определить, насколько далеко находится объект на небе, основываясь на его яркости. Чем ярче объект, тем ближе он находится к нам. Это помогает ученым определить расстояние до звезд, галактик и других космических объектов.
Шкала звездных величин также незаменима при изучении физических свойств звезд и других небесных объектов. Например, большинство звезд имеет различную яркость, и шкала звездных величин позволяет ученым сравнивать и классифицировать их по яркости. Это важно для изучения эволюции и состава звезд, и помогает ученым лучше понять процессы, происходящие внутри них.
Кроме того, шкала звездных величин играет ключевую роль при отыскании новых объектов на небе. Ученые могут наблюдать изменения в яркости звезд и других объектов, что позволяет обнаруживать переменные звезды, сверхновые, астероиды и другие интересные явления. Ученым также удобно классифицировать объекты в зависимости от их яркости на небе с помощью шкалы звездных величин.
