光度函数 (天文学)

✍ dations ◷ 2025-04-02 13:23:57 #恒星,星系,光度学

光度函数在天文学上为恒星或星系的光度分布,是用来研究数量庞大的族群或类别的性质,像是星团中的恒星或是星系团中的星系。

谢克光度函数给出了以光度为变数的星系空间密度函数,其型式是:

此处 x = L / L {\displaystyle x=L/L^{*}} L {\displaystyle L^{*}} 是星系的特征光度,决定函数中幂律的适用范围。 ϕ {\displaystyle \,\!\phi ^{*}} 是归一化常数,单位是数量密度。星系的光度函数在不同的族群和环境中可能会有不同的参数,它不是一个通用的函数。一个从场星系的测量中的估计是  a = 1.25 ,   ϕ = 1.2 × 10 3 h 3 M p c 3 {\displaystyle a=-1.25,\ \phi ^{*}=1.2\times 10^{-3}h^{3}\mathrm {Mpc} ^{-3}}  。

为了方便,谢克光度函数常被改写成以星等为变数,并有以下形式;

注意到因为星等是对数形式,幂律有着对数斜率 α + 1 {\displaystyle \alpha +1} 。这就是为什么 α = 1 {\displaystyle \alpha =-1} 的谢克光度函数是平的。

白矮星光度函数 (white dwarf luminosity function,WDLF) 给定白矮星的数量和光度。当在测量这类恒星的形成和冷却的速率时,它提供有价值的资讯,像是白矮星冷却的物理和年龄,以及星系的历史。

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