القياس الضوئي الفلكي
القياس الضوئي الفلكي هو قياس سطوع الأجرام السماوية، أو تدفقها الإشعاعي، ويُعبّر عنه عادةً بالمقادير عبر نطاقات تمرير (passbands) معيارية.
Definition
القياس الضوئي هو تحديد السطوع الظاهري لجسم فلكي، ويُبلّغ عنه تقليديًا كمقدار في نطاق ضوئي محدد بعد التصحيح للانقراض الجوي والتحويل إلى نظام معياري.
Scope
يغطي هذا المجال القياس الكمي للتدفق المستلم من النجوم والمجرات والمصادر الأخرى عبر نطاقات طول موجي محددة. ويشمل تعريف الأنظمة الضوئية ومعايرتها على مقاييس معيارية، واستخلاص السطوع من صور الكاشف عن طريق الفتحة ومطابقة دالة انتشار النقطة (point-spread-function)، والتقنيات التفاضلية التي تستغل النجوم المقارنة لإلغاء الأخطاء المنهجية، والقياس الضوئي السطحي للأجسام الممتدة. ويستثني تشتت الضوء إلى أطياف (يُغطى تحت علم الأطياف) والقياس الدقيق للمواقع (علم الفلك الموضعي).
Sub-topics
Core questions
- كيف يتم تحويل التدفق من جسم إلى قدر معاير على نظام ضوئي معياري؟
- كيف يؤثر الانقراض الجوي واستجابة الكاشف على السطوع المقاس، وكيف يتم تصحيحهما؟
- ما هي استراتيجية القياس (الفتحة، مطابقة دالة انتشار النقطة، التفاضلية) التي تقلل الخطأ لهدف معين ومستوى الازدحام؟
- كيف يتم توصيف سطوع المصادر الممتدة مكانيًا من خلال توزيع سطوعها السطحي؟
Key theories
- نظام القدر
- يُعبّر عن السطوع الظاهري على مقياس قدر لوغاريتمي حيث يتوافق عامل 100 في التدفق مع 5 مقادير بالضبط، مع نقاط صفرية ثابتة بواسطة نجوم معيارية أو كثافات تدفق فيزيائية.
- تصحيح الانقراض الجوي
- يُخفت الغلاف الجوي للأرض المصادر بمقدار يتناسب مع كتلة الهواء ومعاملات الانقراض المعتمدة على الطول الموجي، والتي يجب قياسها وإزالتها لاستعادة المقادير فوق الغلاف الجوي.
Clinical relevance
يرتكز القياس الضوئي المعاير على سلم المسافات الكونية، وبناء مخططات اللون-القدر للتجمعات النجمية، واكتشاف الكواكب الخارجية العابرة والنجوم المتغيرة، وتوصيف منحنيات ضوء المستعرات الفائقة المستخدمة في علم الكونيات.
History
نما القياس الضوئي الكمي من تقديرات القدر البصري في العصور القديمة، ووضعه بوغسون (Pogson) على أساس لوغاريتمي في عام 1856، وتطور من خلال الكواشف الفوتوغرافية والكهروضوئية في القرن العشرين، وتحول بواسطة أجهزة الشحن المقترن (charge-coupled devices) التي جلبت قياسًا رقميًا خطيًا عالي الكفاءة الكمومية.
Related topics
Seminal works
- chromey2016
- howell2006
- sterkenManfroid1992
Frequently asked questions
- لماذا تُعطى الأجرام الأكثر سطوعًا مقادير أصغر؟
- يرث المقياس الترتيب القديم الذي كانت فيه النجوم الأكثر سطوعًا تُسمى من القدر الأول والأخفت المرئية من القدر السادس؛ وقد قام بوغسون (Pogson) بإضفاء الطابع الرسمي على هذه العلاقة اللوغاريتمية المقلوبة في عام 1856.
- ما الفرق بين القدر الظاهري والقدر المطلق؟
- القدر الظاهري هو السطوع كما يُرصد من الأرض، بينما القدر المطلق هو السطوع الذي سيكون عليه الجرم عند مسافة معيارية تبلغ 10 فراسخ فلكية (parsecs)، مما يزيل تأثير المسافة.