Fotometri Astronomi

Fotometri astronomi adalah pengukuran kecerahan, atau fluks radiasi, objek langit, yang biasanya dinyatakan dalam magnitudo melalui pita gelombang standar.

Definition

Fotometri adalah penentuan kecerahan tampak suatu objek astronomi, yang secara konvensional dilaporkan sebagai magnitudo dalam pita fotometri tertentu setelah koreksi untuk kepunahan atmosfer dan transformasi ke sistem standar.

Scope

Bidang ini mencakup pengukuran kuantitatif fluks yang diterima dari bintang, galaksi, dan sumber lain di seluruh pita panjang gelombang yang ditentukan. Ini mencakup definisi sistem fotometri dan kalibrasinya ke skala standar, ekstraksi kecerahan dari citra detektor dengan apertur dan pencocokan fungsi sebaran titik (point-spread-function), teknik diferensial yang memanfaatkan bintang pembanding untuk menghilangkan kesalahan sistematis, dan fotometri permukaan objek yang diperluas. Ini tidak termasuk dispersi cahaya ke dalam spektrum (dibahas di bawah spektroskopi) dan pengukuran posisi yang tepat (astrometri).

Sub-topics

• Aperture and PSF Photometry
• Differential and Relative Photometry
• Photometric Systems and Calibration
• Surface Photometry

Core questions

• Bagaimana fluks dari suatu objek diubah menjadi magnitudo terkalibrasi pada sistem fotometri standar?
• Bagaimana kepunahan atmosfer dan respons detektor membentuk kecerahan terukur, dan bagaimana koreksinya?
• Strategi pengukuran apa (apertur, pencocokan PSF, diferensial) yang meminimalkan kesalahan untuk target dan tingkat kerumunan tertentu?
• Bagaimana kecerahan sumber yang diperluas secara spasial dikarakterisasi oleh distribusi kecerahan permukaannya?

Key theories

Sistem magnitudo

Kecerahan tampak dinyatakan pada skala magnitudo logaritmik di mana faktor 100 dalam fluks sesuai dengan tepat 5 magnitudo, dengan titik nol ditetapkan oleh bintang standar atau kerapatan fluks fisik.

Koreksi kepunahan atmosfer

Atmosfer Bumi meredupkan sumber dengan jumlah yang sebanding dengan massa udara (airmass) dan koefisien kepunahan yang bergantung pada panjang gelombang, yang harus diukur dan dihilangkan untuk mendapatkan magnitudo di atas atmosfer.

Clinical relevance

Fotometri terkalibrasi mendasari tangga jarak kosmik, konstruksi diagram warna-magnitudo untuk populasi bintang, deteksi eksoplanet transit dan bintang variabel, serta karakterisasi kurva cahaya supernova yang digunakan dalam kosmologi.

History

Fotometri kuantitatif berkembang dari perkiraan magnitudo visual zaman dahulu, ditempatkan pada pijakan logaritmik oleh Pogson pada tahun 1856, maju melalui detektor fotografi dan fotolistrik pada abad kedua puluh, dan diubah oleh perangkat penggandeng muatan (charge-coupled devices) yang membawa pengukuran digital linier dengan efisiensi kuantum tinggi.

Seminal works

• chromey2016
• howell2006
• sterkenManfroid1992

Frequently asked questions

Mengapa objek yang lebih terang diberi magnitudo yang lebih kecil?

Skala ini mewarisi urutan kuno di mana bintang paling terang disebut magnitudo pertama dan yang paling redup terlihat disebut keenam; Pogson memformalkan hubungan terbalik dan logaritmik ini pada tahun 1856.

Apa perbedaan antara magnitudo tampak dan magnitudo absolut?

Magnitudo tampak adalah kecerahan seperti yang diamati dari Bumi, sedangkan magnitudo absolut adalah kecerahan yang akan dimiliki suatu objek pada jarak standar 10 parsec, menghilangkan efek jarak.