Позагалактична астрономія - Юрій Кудря 2016
РОЗДІЛ 7
СВІТНІСТЬ ГАЛАКТИК
7.1.До поняття світності
Світність (від англ. luminosity) галактики — повна потужність її випромінювання, тобто повна кількість енергії у певному частотному діапазоні, що випромінюється в одиницю часу з повної поверхні галактики. Залежно від діапазону частот випромінювання розрізняють оптичну світність, УФ-світність, ІЧ-світність, рентгенівську світність, радіосвітність.
Оптична світність змінюється в дуже широкому інтервалі — від декількох мільйонів світностей Сонця (L ʘ) у найменших галактик до декількох сотень мільярдів L ʘ для галактик-гігантів. Для оцінювання цю величину часто вважають пропорційною до загальної кількості зір у галактиці або до її повної маси. Світність галактик таких, як наша Галактика, становить декілька десятків мільярдів L ʘ. Проте для однієї і тієї самої галактики вона може істотно розрізнятися залежно від діапазону спектра, в якому ведуться спостереження. Тому дуже важливу роль у вивченні галактик відіграють спостереження в різних інтервалах довжин хвиль (мультихвильові спостереження). Тип галактик змінюється при переході від одного спектрального діапазону до іншого — від радіохвиль до гамма-променів. Це пов’язано з тим, що основним у випромінювання галактик на різних довжинах хвиль є внесок об’єктів різної природи. У табл. 7.1 подано перелік частотних діапазонів та основні джерела випромінювання в цих діапазонах.
Таблиця 7.1. Основні джерела випромінювання Галактик в спектральних діапазонах
|
Об’єкти, що дають основний внесок у випромінювання галактики |
Примітка |
|
Спектральний діапазон |
||
Гамма |
Активні ядра деяких галактик. Джерела одиночних коротких сплесків випромінювання, що пов’язані з компактними зорями (нейтронними зорями, чорними дірами) |
Випромінювання галактик у цьому діапазоні рідко спостерігаються. Воно реєструється тільки за межею атмосфери Землі |
Рентгенівський |
Гарячий газ галактик і скупчень. Активні ядра деяких галактик. Окремі джерела, пов’язані з тісними подвійними зоряними системами з перетіканням речовини на компактну зорю |
Випромінювання приймається тільки за межею атмосфери Землі |
Ультрафіолето вий |
Найгарячіші зорі (у галактиках, де відбувається зореутворення, це — блакитні надгіганти). Активні ядра деяких галактик |
Випромінювання особливо сильне в галактиках з інтенсивним зореутворенням |
Область видимого світла |
Зорі з різною температурою. Світлі газові туманності |
Більшість галактик випромінюють основну енергію |
Ближній інфрачервоний |
Найхолодніші зорі (червоні надгіганти, червоні гіганти, червоні карлики) |
Світність галактики найточніше характеризує повну масу зір галактики |
Далекий інфрачервоний |
Міжзоряний пил, нагрітий випромінюванням зір. Активні ядра і навколоядерні області деяких галактик |
Випромінювання особливо сильне в галактиках з інтенсивним зореутворенням. Реєструється тільки за межею атмосфери Землі |
Радіо |
Високоенергетичні електрони в міжзоряному магнітному полі. Холодний (атомарний, молекулярний) міжзоряний газ, що випромінюється на певних частотах. Активні ядра деяких галактик |
Випромінювання дає основну інформацію про холодний міжзоряний газ галактики і про магнітні поля в міжзоряному просторі |
Міра світності галактики — їїабсолютна зоряна величина:
де значення М0, L0 залежать від вибраної фотометричної системи. Абсолютна величина обчислюється за видимою величиною:
де фотометрична відстань dL (див. розд. 5) вимірюється у мегапарсеках.