測光器と撮像カメラ

測光器と撮像カメラは、選択されたフィルターを通して天体の明るさを測定し、その画像を記録することで、位置、フラックス、変動性に関する基礎データを提供します。

Definition

測光器または撮像カメラは、1つ以上のフィルターを通して空の画像を形成し、その中の光源の明るさを測定し、標準的な等級およびフラックススケールに校正する焦点面計器です。

Scope

このトピックでは、フィルターシステムと測光バンド、アパーチャ測光と点像分布関数測光、広視野およびモザイク撮像カメラ、等級システムと標準星、大気減光と色項、そして変動性およびトランジット研究のための時系列測光について扱います。

Core questions

• 画像から光源の明るさはどのように測定されますか？
• 測光フィルターシステムは何を標準化していますか？
• 大気減光と色効果はどのように補正されますか？
• 時系列撮像は変動性とトランジットをどのように明らかにしますか？

Key theories

等級システムと標準星

明るさは、標準星のネットワークに結びつけられた対数等級スケールで表現され、異なる望遠鏡や夜間の測定値を共通の基盤に置くことを可能にします。

アパーチャ測光とPSF測光

光源の明るさは、アパーチャ内の光を合計するか、機器の点像分布関数をフィッティングすることによって測定されます。後者は混み合った領域で不可欠です。

大気減光と色項

大気はエアマスと波長に応じて星の光を減光させ、機器の測定値を標準システムに変換するには、減光と色依存の応答を補正する必要があります。

Clinical relevance

測光と撮像は、天文学の基礎となる位置、明るさ、色のカタログを提供し、精密な時系列測光は系外惑星のトランジットを検出し、変光星や食変光星を特徴づけ、突発的な現象を発見します。

History

等級スケールは19世紀にポグソンによって対数的に確立され、20世紀の光電測光は精度をもたらしました。ジョンソン・モーガンフィルターシステムは測光バンドを標準化し、広視野CCDカメラは現在、空の大部分をマッピングする深宇宙撮像サーベイを可能にしています。

Key figures

• Norman Pogson
• Harold Johnson
• William Morgan

Seminal works

• budding2007
• howell2006

Frequently asked questions

なぜ天体の明るさは通常の単位ではなく等級で表されるのですか？

等級システムは、古代の星のカタログから受け継がれた対数スケールであり、明るい天体ほど等級が小さくなります。これは、宇宙の膨大な明るさの範囲を都合よくカバーし、目のほぼ対数的な応答と一致するため、その特異性にもかかわらず標準として残っています。

画像は、小さすぎて見えない惑星をどのように検出できますか？

星の明るさを時間とともに非常に正確に測定することで、カメラは惑星が星の前を通過するときに発生するわずかな周期的な減光を検出できます。惑星自体が分解されることはありませんが、そのトランジットによる影は星の光度曲線に現れます。