Болометрическая коррекция

В астрономии болометрическая поправка — это поправка, вносимая в абсолютную величину объекта для преобразования его видимой величины в болометрическую . Она велика для звезд, которые излучают большую часть своей энергии за пределами видимого диапазона. Единая шкала для поправки пока не стандартизирована.

Описание

Математически такой расчет можно выразить так: $${\displaystyle BC=M_{\text{bol}}-M_{v}}$$

Болометрическая поправка для ряда звезд с различными спектральными типами и группами показана в следующей таблице: ^{[1] [2] [3]}

Болометрическая поправка велика и отрицательна как для ранних типов (горячих), так и для поздних типов (холодных). В первом случае это происходит потому, что значительная часть производимого излучения находится в ультрафиолетовом диапазоне, во втором — потому, что большая часть находится в инфракрасном. Для такой звезды, как Солнце, поправка незначительна, поскольку Солнце излучает большую часть своей энергии в видимом диапазоне длин волн. Болометрическая поправка — это поправка, вносимая в абсолютную величину объекта для преобразования видимой величины объекта в его болометрическую величину.

В качестве альтернативы болометрическая коррекция может быть сделана для абсолютных величин на основе других диапазонов длин волн за пределами видимого электромагнитного спектра. ^[4] Например, и несколько чаще для тех более холодных звезд, где большая часть энергии излучается в инфракрасном диапазоне длин волн, иногда другой набор значений болометрических поправок применяется к абсолютной инфракрасной величине вместо абсолютной визуальной величины.

Математически такой расчет можно выразить так: ^[5]

$${\displaystyle BC_{K}=M_{\text{bol}}-M_{k}}$$Где M _K — абсолютное значение звездной величины, а BC _K — значение болометрической поправки в диапазоне K. ^[6]

Установка шкалы коррекции

Шкала болометрической коррекции задается абсолютной величиной Солнца и принятой (произвольной) абсолютной болометрической величиной для Солнца . Следовательно, в то время как абсолютная величина Солнца в различных фильтрах является физической, а не произвольной величиной, абсолютная болометрическая величина Солнца является произвольной, и поэтому нулевая точка шкалы болометрической коррекции, которая из нее следует. Это объясняет, почему классические источники табулировали, по-видимому, взаимно несовместимые значения для этих величин. ^[7] Болометрическая шкала исторически несколько различалась в литературе, при этом болометрическая поправка Солнца в V-диапазоне варьировалась от -0,19 до -0,07 величины. Из этого следует, что любое значение для абсолютной болометрической величины Солнца является законным, при условии, что после выбора все болометрические поправки будут соответствующим образом перемасштабированы. В противном случае это приведет к систематическим ошибкам в определении звездных светимостей. ^{[7] [8]}

XXIX Генеральная ассамблея Международного астрономического союза (МАС) в Гонолулу приняла в августе 2015 года Резолюцию B2 о рекомендуемых нулевых точках для шкал абсолютной и видимой болометрической величин. ^{[9] [10]}

Хотя болометрические величины используются уже более восьми десятилетий, в абсолютных шкалах величин-светимости, представленных в различных астрономических справочниках без международной стандартизации, наблюдаются систематические различия. Это привело к систематическим различиям в шкалах болометрической коррекции. В сочетании с некорректными предполагаемыми абсолютными болометрическими величинами для Солнца это может привести к систематическим ошибкам в оценках звездной светимости. Многие звездные свойства рассчитываются на основе звездной светимости, такие как радиусы, возрасты и т. д.

В резолюции B2 МАС 2015 г. была предложена абсолютная болометрическая шкала звездных величин, где соответствует светимости ${\displaystyle M_{\text{bol}}=0}$3,0128 × 10 ²⁸  Вт , при этом нулевая светимость выбрана таким образом, что Солнце (с номинальной светимостью 3,828 × 10 ²⁶  Вт ) соответствует абсолютной болометрической величине . Размещая источник излучения (например, звезду) на стандартном расстоянии 10 парсек , следует, что нулевая точка шкалы видимых болометрических величин соответствует облученности , где номинальная полная солнечная облученность, измеренная в 1 астрономической единице (1361 Вт/м ^{2 )} , соответствует видимой болометрической величине Солнца . ${\displaystyle M_{{\text{bol}}_{\rm {Sun}}}=4.74}$ ${\displaystyle m_{\text{bol}}=0}$ ${\displaystyle f_{o}=2.518021002...\times 10^{-8}\mathrm {W/m^{2}} }$ ${\displaystyle m_{{\text{bol}}_{\rm {Sun}}}=-26.832}$

Аналогичное предложение МАС в 1999 году (с немного иной нулевой точкой, привязанной к устаревшей оценке солнечной светимости) было принято 25-й и 36-й комиссиями МАС . Однако оно так и не было вынесено на голосование Генеральной Ассамблеи и впоследствии принималось лишь спорадически астрономами в литературе.

Смотрите также

• Абсолютная величина
• Диапазон K (инфракрасный)
• V-образная полоса

Внешние ссылки

• https://github.com/casaluca/bolometric-corrections - самые последние таблицы болометрических поправок по диаграмме HR и процедуры интерполяции в различных фотометрических фильтрах ^{[7] [8]}
• https://web.archive.org/web/20080312151621/http://www.peripatus.gen.nz/Astronomy/SteMag.html - содержит таблицу болометрических поправок
• http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1996ApJ...469..355F/0000360.000.html - содержит подробные таблицы ^[11] болометрических поправок (обратите внимание, что этот второй набор таблиц соответствует болометрической величине 4,73 ^[12] для Солнца, а также имейте в виду, что в некоторых числах в таблицах есть опечатки ^{[12] )}

Ссылки

1. Поппер, Дэниел М. (1980-09-01). «Звездные массы». Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 18 (1): 115–164. Bibcode : 1980ARA&A..18..115P. doi : 10.1146/annurev.aa.18.090180.000555. ISSN  0066-4146.
2. Хамфрис, Р. М .; МакЭлрой, Д. Б. (1984). «Начальная функция масс для массивных звезд в Галактике и Магеллановых облаках». The Astrophysical Journal . 284 : 565–577. Bibcode : 1984ApJ...284..565H. doi : 10.1086/162439 . ISSN  0004-637X.
3. Б., Калер, Джеймс (1989). Звезды и их спектры: введение в спектральную последовательность . Кембридж [Кембриджшир]: Cambridge University Press. ISBN 978-0521304948. OCLC  17731797.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
4. Бесселл, М.С. и др. (Май 1998 г.). «Модель атмосферы широкополосных цветов, болометрические поправки и температурные калибровки для звезд O - M». Астрономия и астрофизика . 333 : 231–250. Bibcode : 1998A&A...333..231B.
5. Саларис, Маурицио и др. (ноябрь 2002 г.). «Влияние населения на абсолютную величину скопления красных гигантов: полоса K». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 337 (1): 332–340. arXiv : astro-ph/0208057 . Bibcode :2002MNRAS.337..332S. doi : 10.1046/j.1365-8711.2002.05917.x . S2CID  17930469. Более низкие эффективные температуры соответствуют более высоким значениям ; поскольку более холодные звезды RC имеют тенденцию быть ярче. ${\displaystyle BC_{K}}$ ${\displaystyle M_{K}=M_{bol}-BC_{K}\!\,}$
6. Buzzoni, A.; et al. (апрель 2010 г.). «Болометрическая коррекция и спектральное распределение энергии холодных звезд в галактических скоплениях». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 403 (3): 1592–1610. arXiv : 1002.1972 . Bibcode : 2010MNRAS.403.1592B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2009.16223.x . S2CID  119181086.
7. Casagrande, Luca; VandenBerg, Don A. (октябрь 2014 г.), "Синтетическая звездная фотометрия: общие положения и новые преобразования для широкополосных систем", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 444 (1): 392, arXiv : 1407.6095 , Bibcode : 2014MNRAS.444..392C, doi : 10.1093/mnras/stu1476с актуальными кодами интерполяции https://github.com/casaluca/bolometric-corrections
8. Casagrande, L; VandenBerg, Don A (18.01.2018). «Синтетическая звездная фотометрия – II. Тестирование шкалы болометрического потока и таблиц болометрических поправок для систем Hipparcos/Tycho, Pan-STARRS1, SkyMapper и JWST». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 475 (4): 5023–5040. arXiv : 1801.05508 . Bibcode : 2018MNRAS.475.5023C. doi : 10.1093/mnras/sty149 . ISSN  0035-8711.
9. Проекты резолюций XXIX Генеральной ассамблеи МАС объявлены , получено 08.07.2015
10. Мамаек, Э. Э. и др. (2015). «Резолюция B2 МАС 2015 г. о рекомендуемых нулевых точках для шкал абсолютной и кажущейся болометрической величины». arXiv : 1510.06262v2 [astro-ph.SR].
11. Флауэр, Филлип Дж. (сентябрь 1996 г.), «Преобразования теоретических диаграмм Герцшпрунга-Рассела в диаграммы цвет-величина: эффективные температуры, цвета BV и болометрические поправки», The Astrophysical Journal , 469 : 355, Bibcode : 1996ApJ...469..355F, doi : 10.1086/177785
12. Torres, Guillermo (ноябрь 2010 г.). «Об использовании эмпирических болометрических поправок для звезд». The Astronomical Journal . 140 (5): 1158–1162. arXiv : 1008.3913 . Bibcode : 2010AJ....140.1158T. doi : 10.1088/0004-6256/140/5/1158. S2CID  119219274.