消光

✍ dations ◷ 2025-07-12 16:40:22 #观测天文学,星系天文学,银河系天文学

消光(Extinction)是天文学中观测者用来描述被观测的天体发射的电磁辐射被路途中的物质(气体和尘埃)吸收和散射的过程。星际消光在1930年首次被庄普勒(英语:Robert Julius Trumpler)记录下来。然而,其影响在1847年就被瓦西里·雅可夫列维奇·斯特鲁维注意到;它对恒星颜色的影响已经被一些人观测到,但尚未与普遍存在的星系尘埃连系在一起。对于位在银河系盘面附近,并且距离地球数千秒差距以内的恒星,在可见光的波段(测光系统)的消光大约是每千秒差距1.88星等。

对地面的观测者而言,消光来自于星际物质(ISM)和地球大气层,它也可能来自于被观测天体周围的星周尘。大气层的消光在一些波段(X射线、紫外线和红外线)上非常强烈,必须进入太空才能观测。在可见光的波段上,由于较短的波长被吸收散射更加严重,蓝色远比红色被稀释的强烈,结果是天体会比预期的偏红,星际消光也会使天体红化 (不要与红移混淆)。

就广义来说,星际消光对波长的影响是越短的波长消光越严重。一般用R(V)描述消光的大小,参数R(V)等于A(V)/E(B-V)和A(V),而E(B-V)为B波段和V波段的色余,其值为观测色指数减去内禀色指数。

在我们的银河系,从紫外线到近红外线(0.125至3.5微米)的消光特征在参数R(V)的描绘下已经非常准确。

R(V) 与平均尘埃尺寸有很大关系,不同的星系不同,對我們的銀河系,R(V)的典型數字是3.1。  

总消光,A(V),和氢的总量(每一平方公分截面的气柱)之间的关系,给出了气体和尘埃与消光的关系。从红化的恒星紫外光谱和银晕对X射线散射的研究,得到的关系如下:

N H A ( V ) 1.8 × 10 21   atoms   cm 2   mag 1 {\displaystyle {\frac {N_{H}}{A(V)}}\approx 1.8\times 10^{21}~{\text{atoms}}~{\text{cm}}^{-2}~{\text{mag}}^{-1}}

并已经被证实。

要测量一颗恒星的消光曲线,必须将他的光谱与一颗光谱类似且不受消光影响(没有红化)的恒星做比较。也可以使用理论的光谱来取代真实观测的比较光谱,但这是不常用的。在发射星云的情况中,通常是比较不受星云的温度和密度影响的两条发射谱线受到影响的比率。例如,H-α对H-β的发射比率,在大多数条件范围内的星云总是在2.85的数值上,因此比率不在2.85的几乎一定是受到消光的影响,消光的量也就可以被计算出来了。

在银河系内许多被观测的消光曲线都有一个突出的特点,在大约2175Å有较宽的突出,正好在电磁波频谱的紫外线波段内。这个特征在1960年代首度被观测到,但是它的来源始终未被好好的了解,有好几个模型提出这种爆沸来自于石墨的颗粒和PAH(多环芳香烃)分子的混合物。研究星际尘埃粒子(IDP)插入的星际间颗粒的观测,辨识存在于颗粒中载体的特征,提出是有机碳和无定型的硅酸盐。

标准消光曲线的形式取决于ISM的构成,会随着星系的不同而改变。在本星系群,测量得最好的曲线是银河系、小麦哲伦星系(SMC)和大麦哲伦星系(LMC)。在LMC,在紫外线区的消光曲线有意味深长的特征变化与微弱的2175 Å的爆沸,和在LMC2超级壳层(接近剑鱼座30的星爆区域)有比在别处看见的LMC氦银河系更强的紫外消光。

大气消光的点随高度角而变化。天文观测场所一般都能非常精准的描绘当地的消光曲线,使观测能做有效的改正。不过,大气对许多波长是完全不透明的,这就必须利用人造卫星来进行观测。大气消光有三种主要的成分:气体分子的瑞利散射、悬浮微粒的散射和分子的吸收。分子吸收通常被称为大气吸收,是由地球自身造成的。最主要的大气吸收源就是氧分子和臭氧,在近紫外线造成强烈的吸收;还有水在红外线的强烈吸收。相当数量的大气消光与物体的高度有关,在天顶的量最小,而在接近地平的量最大。它是以标准的大气消光曲线与观测期间平均气团的乘积来计算的。


相关

  • 短暂失去组阁权非自民·非共产连立政权,也称非自民七党一会连立政权,是指日本在1993年众议院选举之后,除了自由民主党和日本共产党之外的七个政党和一个会派组成的八党联合政府。联合政府的成
  • 蒙哥马利·伯恩斯查尔斯·蒙哥马利·伯恩斯(Charles Montgomery Burns),通常也叫做伯恩斯先生或“蒙蒂”·伯恩斯,台湾翻译为郭董(影射台湾真实人物),是美国动画情景喜剧《辛普森一家》中一位虚构的
  • 百日咳疫苗百日咳疫苗是用来避免百日咳的疫苗。 目前疫苗可分为全细胞疫苗和非细胞性疫苗两类。 全细胞疫苗有78%的效力,而非细胞性疫苗有71-85%的效力。 施打疫苗后,疫苗的效力每年会下
  • 奥古斯特·斯特林堡奥古斯特·斯特林堡(瑞典语:August Strindberg,1849年1月22日-1912年5月14日)是一位瑞典作家、剧作家和画家,被称为现代戏剧创始人之一。斯特林堡是一位多产的作家,在其四十余年的
  • 卡特里娜·斯维特卡特里娜·斯维特(英语:Katrina Swett)生于1955年10月8日,是兰托斯人权和正义基金会主席(Lantos Foundation for Human Rights and Justice)。 她还是一名美国教育工作者,2012年至2
  • 连津站连津站(韩语:련진역)是朝鲜民主主义人民共和国咸镜北道清津市青岩区域莲津洞的一个铁路车站,属于平罗线。平罗线
  • 米尼亚伊利夫卡坐标:46°22′58″N 29°31′5″E / 46.38278°N 29.51806°E / 46.38278; 29.51806米尼亚伊利夫卡(乌克兰语:Міняйлівка),是乌克兰的村落,位于该国西南部敖德萨州,由萨
  • 朱裳朱裳(1482年-1539年),字公垂,直隶顺德府沙河县(今河北省沙河县)人,明朝政治人物、同进士出身。朱裳早年由顾潜举荐、从学于崔铣,正德九年(1514年),登进士,授监察御史,巡盐河南。期间反对钱
  • 相泽舞相泽舞(日语:相沢 舞/あいざわ まい ,8月21日-),日本女性配音员、歌手、旁白。出身于东京都。身高145cm。A型血。青二Production所属,青二塾东京校第24期出身。为人熟悉的代表配音
  • 书目控制书目控制(Bibliographic Control),指对于每本图书、每件文献、甚至每种书写的思想、有声资料的内容、存佚、所在,均加以妥善登录与组织。书目控制(Bibliographic Control)一词,一般