Астрономы не просто смотрят на звезды. Они их измеряют. Фотометрия — это точная наука о количественной оценке яркости, цвета и спектра. Цель проста, но трудна: она объясняет, из чего состоят небесные тела, насколько они горячие и какова их структура.
Все начинается с системы, основанной на зрении невооруженным глазом. Около 130 года до н. э. Гиппарх разделил звезды на шесть величин. Самые яркие получили первую величину, самые слабые — шестую. Это была грубая оценка, но для древних наблюдателей звезд она была достаточно хороша.
Затем появился телескоп.
В XVII веке астрономы обнаружили более тусклые звезды. Старая шкала перестала работать. Её пришлось расширить. Появились отрицательные числа: чем ярче объект, тем меньше или более отрицательное значение он имеет. Чем тусклее объект, тем выше его значение. Разрыв между человеческим зрением и реальностью Вселенной увеличивается.
По мере развития технологий чувствительность значительно возрастает.
Фотография стала переломным моментом. Затем, в 1940-х годах, появились фотоэлектрические устройства. Внезапно астрономы смогли видеть дальше и обнаруживать длины волн, которые человеческий глаз не улавливает. Астрофотометрия выходит за пределы видимого света. В настоящее время она охватывает ультрафиолетовый и инфракрасный диапазоны.
Стандартная система — UBVRI.
- U означает ультрафиолетовый свет.
- B означает синий.
- V означает визуальный (видимый) диапазон.
- R означает красный.
- I означает инфракрасный.
Эта классификация позволяет делать больше, чем просто оценивать яркость. Сложная система определяет, является ли звезда гигантом или карликом. Она позволяет обнаруживать металлы в атмосфере звезды и определять поверхностную гравитацию. Всё это становится возможным благодаря свету, достигающему Земли.
Почему это важно?
Потому что свет несет в себе историю. Каждый фотон содержит информацию о своем происхождении. Точно измеряя этот свет, ученые смогли восстановить историю жизни звезды. Они знают её температуру. Они знают её химический состав. Они знают её положение в Галактике.
Разработка инструментов продолжается. Однако основная проблема не изменилась: из чего состоит эта звезда? Как она оказалась там?
