Фотометрические системы и калибровка

Фотометрическая система представляет собой определенный набор полос пропускания вместе с сетью стандартных звезд, которая фиксирует нулевую точку и цветовую шкалу, на которую преобразуются измерения.

Definition

Фотометрическая калибровка — это процедура преобразования необработанных инструментальных отсчетов в стандартизованные звездные величины путем определения коэффициентов экстинкции, цветовых преобразований и нулевых точек относительно наблюдаемых стандартных звезд.

Scope

Эта тема охватывает определение широкополосных и среднеполосных фильтровых систем, роль каталогов стандартных звезд в фиксации нулевых точек звездных величин и уравнения преобразования, которые отображают инструментальные измерения в стандартную систему после коррекции атмосферной экстинкции, цветовых поправок и отклика детектора. Она включает как системы звездных величин, основанные на Веге, так и системы AB.

Core questions

• Что определяет фотометрическую полосу пропускания и чем широкополосные системы, такие как UBVRI, отличаются от среднеполосных систем?
• Как коэффициенты экстинкции, цветовые поправки и нулевые точки выводятся из наблюдений стандартных звезд?
• Чем отличаются системы звездных величин, основанные на Веге, и системы AB в определении нулевой точки?

Key theories

Уравнения преобразования

Инструментальные звездные величины отображаются в стандартную систему посредством линейных соотношений, включающих коэффициент экстинкции, умноженный на воздушную массу, цветовой член, умноженный на цвет объекта, и смещение нулевой точки.

Сеть стандартных звезд

Тщательно измеренные, непеременные звезды, распределенные по небу, закрепляют шкалу звездных величин, позволяя приводить данные разных наблюдателей и инструментов к общей системе.

Clinical relevance

Надежное преобразование систем позволяет объединять наблюдения, полученные с разных телескопов, в разные эпохи и с разными детекторами, в однородные каталоги, что крайне важно для сравнения звездных цветов с модельными атмосферами и для межкаталожных научных исследований.

History

Система Джонсона-Моргана UBV 1950-х годов установила доминирующую широкополосную основу, позднее расширенную до более красных полос и дополненную экваториальными полями стандартных звезд Ландольта, которые стали де-факто эталоном для калибровки в эпоху ПЗС-матриц.

Seminal works

• johnsonMorgan1953
• landolt1992
• sterkenManfroid1992

Frequently asked questions

Что такое цветовой член?

Цветовой член учитывает тот факт, что полоса пропускания инструмента не точно соответствует стандартной полосе пропускания, поэтому смещение между инструментальной и стандартной звездной величиной зависит от цвета объекта и должно быть откалибровано.

Зачем вообще использовать стандартные звезды?

Стандартные звезды имеют согласованные звездные величины и цвета, поэтому их наблюдение через ту же атмосферу и инструмент обеспечивает опорные точки, необходимые для преобразования любого объекта в стандартную шкалу.