قدر ظاهری

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
سیارک ۶۵ در مقایسه با روشنایی دوستارهٔ دیگر
نوشتار(های) وابسته: قدر (ستاره‌شناسی) و قدر مطلق

قدر ظاهری[۱] (به انگلیسی: apparent magnitud)، مقیاسی عددی از روشنایی[۲] ستارگان از دید ناظر در زمین است. هرچه عدد آن کمتر باشد نورانی بودن ستاره بیشتر است. قدر ظاهری لگاریتمی با درخشندگی ستاره و فاصله‌اش از ناظر (روی هم با روشنایی ستاره) ارتباط دارد. قدر ظاهری را با m نشان می‌دهند.

تاریخچه[ویرایش]

اساس نظام قدربندی ستارگان از یونان باستان کسب شده است. در این نظام، مبنای درجه‌بندی قدرها واکنش چشم انسان به درجه‌های نوری مختلف است. اولین بار ابرخس منجم یونانی ستارگان آسمان را به ۶ دسته از لحاظ روشنایی تقسیم کرد. پرنورترین‌ها در قدر یک و کم‌نورترین‌ها در قدر ۶ جای داشتند. قدر ششمی‌ها کم‌نورترین اشیاء قابل مشاهده توسط بشر با چشم غیرمسلح بودند.

این رده‌بندی را بطلمیوس در کتاب المجسطی آورده و به طور گسترده پذیرفته شد.

صوفی رازی دانشمند مسلمان ایرانی، نخستین یا از نخستین کسانی بود که روش اندازه‌گیری قدر ستارگان را ارایه کرد.

ویلیام هرشل متوجه شد که فاصلهٔ بین قدرها دارای سیستمی لگاریتمی است و ستاره قدر یک بطلمیوس ۱۰۰ برابر از ستاره قدر شش پرنورتر است. همچنین او متوجه شد که تفاوت روشنایی ستاره قدر یک تا دو و ستاره قدر دو تا سه مثل هم هستند و همچنین برای بقیه. پس هر قدر با قدر دیگر حدود ۲٫۵۱۱۸۸۶ مرتبه درخشندگی تفاوت دارد.

قدر ظاهری برخی جرم‌های آسمانی برجسته
قدر ظاهری جسم آسمانی
۳۸٫۰۰- ستارهٔ پای شکارچی از فاصلهٔ ۱ واحد نجومی. از این فاصله این ستاره بصورت قرص آبی سوزانی با قطر زاویه‌ای °۳۵ دیده خواهد شد.
۳۰٫۳۰- ستارهٔ شباهنگ از فاصلهٔ ۱ واحد نجومی.
۲۹٫۰- خورشید در سیارهٔ تیر در حضیض خورشیدی
۲۷٫۴۰- خورشید در حضیض در سیارهٔ ناهید
۲۶٫۷۴- خورشید از زمین[۳] (۳۹۸٬۳۵۹ بار روشن‌تر از ماه بدر)
۲۵٫۶۰- خورشید در اوج خورشیدی بهرام
۲۳٫۰۰- خورشید در اوج هرمز
۲۱٫۷۰- خورشید در اوج کیوان
۲۰٫۲۰- خورشید در اوج اورانوس
۱۹٫۱۹- خورشید در اوج نپتون
۱۸٫۲۰- خورشید در اوج پلوتون
۱۶٫۷۰- خورشید در اوج سیارک سیارهٔ اریس
۱۲٫۹۲- بیشینهٔ ماه کامل (بدر)
۱۲٫۷۴- میانگین قدر بدر
۱۱٫۲۰- خورشید در اوج مداری سیارک سدنا
۹٫۵۰- بیشترین درخشندگی یک ماهواره مدارگرد در شب

رابطه‌ها[ویرایش]

قدر ظاهری ستارگان با فاصله‌شان از ما رابطهٔ وارون مربع و با درخشندگی‌شان[۴] رابطهٔ مستقیم دارد.

رابطهٔ روشنایی (یا نورانی بودن) ستاره رابطه‌ای لگاریتمی و توانی به این صورت است:

\frac{b_1}{b_2}= 100^(\frac{m_1-m_2}{5})

m_1-m_2= -2.5 \log_{10} (b_1/b_2)\,

m قدر ظاهری و b روشنایی دو ستاره است که اگر رابطه را برپایهٔ ثابت خورشیدی (روشنایی خورشید یا ☉b) و قدر آن بازنویسی کنیم، این را به دست می‌دهد:

\frac{b}{b_\odot}= 100^(\frac{m-m_\odot}{5})

m-m_\odot= -2.5 \log_{10} (b/b_\odot)\,

نیز قدر ظاهری وابسته به جو تغییر می‌کند. بلندای ستاره، ستبرای جو یا ضریب جذب جوی، با افزایششان جسم تیره‌تر می‌شود. هم‌چنین فاصلهٔ جرم تا ما نیز مهم است، زیرا بیرون جو هم ماده‌هایی هست که از روشنایی جسم کاسته تیره‌اش می‌کند.

قدر ظاهری ستاره را در نبود جو حساب می‌کنند که در واقع بیشینهٔ روشنایی در زمین است.

طبق دستورهای لگاریتمی می‌دانیم:

\log_{\sqrt[5]{100}} F = \frac{\log_{10} F }{\log_{10} 100^{1/5}} = 2.5\log_{10} F

F شار جذبیده یا دریافتی[۵] (همان روشنایی) است.

حالا مقدار قدر ظاهری که جو زمین در باند x جذب کرده از این رابطه به دست آید:

m - m_0= m_{x}= -2.5 \log_{10} (F_x/F_x^0)\,

m قدر ظاهری و mx اختلاف قدر ظاهری واقعی در نبود جو (m) با قدر ظاهری واقعی‌ای که می‌بینیم (m0)، در نوار یا باند x (مانند نوار زرد، فرابنفش، آبی و ...) است. Fx شار جذبیده در نوار x و F0x شار رسیده (شار جذبیدهٔ واقعی در نبود هوا) است.

حدود قدر[ویرایش]

قابل مشاهده
با چشم
غیرمسلح
قدر
ظاهری
روشنایی
نسبت به
کرکس نشسته
تعداد ستارگان
روشن‌تر از
این قدر ظاهری[۶]
مرئی ۲۵۰٪ ۱
۰ ۱۰۰٪ ۴
۱ ۴۰٪ ۱۵
۲ ۱۶٪ ۴۸
۳ ۶٫۳٪ ۱۷۱
۴ ۲٫۵٪ ۵۱۳
۵ ۱٫۰٪ ۱٬۶۰۲
۶ ۰٫۴۰٪ ۴٬۸۰۰
نامرئی ۷ ۰٫۱۶٪ ۱۴٬۰۰۰
۸ ۰٫۰۶۳٪ ۴۲٬۰۰۰
۹ ۰٫۰۲۵٪ ۱۲۱٬۰۰۰
۱۰ ۰٫۰۱۰٪ ۳۴۰٬۰۰۰

ستارگان قدر اول تا ششم در محدوده مشاهده غیرمسلح قرار دارند. بر طبق قراردادی که بین اخترشناسان تعیین شده است؛ ستارگانی به عنوان مبنای هر قدر در نظر گرفته‌شده است و با استفاده از اندازه‌گیری اختلاف بین درخشندگی ظاهری ستارگان، قدر ظاهری قابل تعیین است. در این میان ستاره کرکس نشسته دارای قدر ظاهری ۰ (صفر) مهمترین مقیاس قدر ظاهری می‌باشد.

از زمان باستان ستارگان بر اساس درخشندگی ظاهری تقسیم می‌شده‌اند. چشم ظاهری حدود ۶۰۰۰ ستاره را می‌تواند مشاهده کند. از نظر قدر ظاهری رتبه بندی [قدر] ستارگان چنین است[۷]:

  • قدر اول: ۲۰ ستاره روشنتر (ستارگان قدر منفی و صفر تا ۱٫۳۵)
  • قدر دوم: حدود ۵۰ ستاره
  • قدر سوم: حدود ۲۰۰ ستاره معرفی شده اند
  • قدر چهارم: تنها حدود ۴۷۰ ستاره بطور ویژه معرفی شده اند
  • قدر پنجم: تنها حدود ۲۲۰ ستاره بطور ویژه معرفی شده اند
  • قدر ششم: تنها حدود ۵۰ ستاره بطور ویژه معرفی شده اند


بیست ستاره روشن قدر اول
ترتیب
روشنایی
ستاره قدر
ظاهری
درجه
قدر
۱ شباهنگ ۱٫۴۵- I
۲ سهیل ۰٫۶۵- I
۳ کرکس نشسته ۰٫۰۰ I
۴ عیوق ۰٫۰۵ I
۵ آلفا قنطورس ۰٫۱۰ I
۶ نگهبان شمال ۰٫۱۵ I
۷ رجل الجبار ۰٫۱۵ I
۸ شعرای شامی ۰٫۴۰ I
۹ ابط الجوزا ۰٫۴۵ I
۱۰ آخرالنهر ۰٫۴۵ I
۱۱ بتا قنطورس ۰٫۵۵ I
۱۲ کرکس پرنده ۰٫۷۵ I
۱۳ بزبان ۰٫۸۵ I
۱۴ قلب العقرب ۱٫۰۵ I
۱۵ بتا جوزا ۱٫۱۵ I
۱۶ فم الحوت ۱٫۱۵ I
۱۷ ذنب ۱٫۲۵ I
۱۸ آلفا صلیب ۱٫۲۵ I
۱۹ بتا صلیب ۱٫۲۵ I
۲۰ قلب الاسد ۱٫۳۵ I

منبع‌ها و پی‌نوشت‌ها[ویرایش]

  1. قدر: واژهٔ مصوب فرهنسگتان زبان و ادب پارسی، دفتر نخست تا چهارم
  2. brightness
  3. Williams, Dr. David R. (2004-09-01). "Sun Fact Sheet". NASA (National Space Science Data Center). Archived from the original on 15 July 2010. Retrieved 2010-07-03. 
  4. luminocity
  5. observed flux
  6. "Magnitude (فروغ)". National Solar Observatory (رصدخانهٔ خورشیدی ملی)—Sacramento Peak. Archived from the original on 2008/۰۲/۰۶، ۱۷/۱۱/۱۳۸۶. Retrieved 2006/۰۸/۲۳، ۱/۶/۱۳۸۵.  Check date values in: |archivedate=, |accessdate= (help)
  7. جهان دانش، ابن المسعودی، موسسه فرهنگی اهل قلم، ۱۳۸۱، ص ۸۸.

}

  • دیکسون، رابرت، نجوم دینامیکی، مرکز نشر دانشگاهی ۱۳۸۲

پاول هاج. «فصل اول». در ساختار ستارگان و کهکشان‌ها. ترجمهٔ توفیق حیدرزاده. چاپ اول. تهران: گیتاشناسی، خرداد ۱۳۶۸. ۱۶. 

  • ّFix,John ,Astronomy,Mcgrawhill 2004

جستارهای وابسته[ویرایش]