23.11 еще один вторник

Сегодня мы смотрели ролики - объяснялки: почему бывают день и ночь, почему бывают разные времена года, почему Земля круглая.
Предлагаю ответить на эти "примитивные" вопросы так, как если бы они попались вам на олимпиаде (а они могут попасться), да не просто так, а с ДОКАЗАТЕЛЬСТВАМИ.
Стоит поискать здесь: сначала сами задачи, потом по ссылке вверх - их решения. Это задачник, из которого часто берутся олимпиадные задачи:
http://www.astronet.ru/db/msg/1179964/node8.html
Задавайте вопросы.

16.11 вторник

Всем привет!

Глядя сегодня, как некоторые прожигают жизнь в безделье на лавочке в коридоре гимназии, я подумала, что такую уйму свободного времени можно было бы потратить на что-нибудь более полезное…

Например, на выяснение, что такое фотометрия. Именно этот метод  из двух имеющихся в астрономии (второй – спектрометрия) дает ответ на вопрос о важнейшей энергетической характеристике звезды – ее СВЕТИМОСТИ. Вот представьте: сидит мааааленький такой человечек на мааааленькой планетке возле мааааленькой звездочки, никуда сам полететь, померить и потрогать  не может, но может иметь ЧИСЛЕННОЕ представление об энерговыделении (т.е. в конечном итоге о размерах, массах, а потом и спутниках!) других огромных и далеких звездных систем. Я начинаю очень уважать все Человечество только за это…

Первый шаг к этому знанию был сделан так:

Понятие "звездная величина" было введено древнегреческим астрономом Гиппархом во II веке до н. э., назвавшим самые яркие из видимых звезд "звездами первой величины", а самые слабые - "звездами шестой величины". В дальнейшем эти понятия были уточнены. Объекты, блеск которых в 2,512 раза превосходит блеск "первой величины", называются объектами "нулевой величины", более ярким присваиваются отрицательные значения звездных величин.
 Стоит запомнить:
Солнце имеет -26,8 звездную величину (здесь и далее - минус!).
Луна в полнолуние имеет -12 звездную величину.
Венера вблизи нижнего соединения - до -4,6^m.
Самая яркая из звезд - Сириус, a Большого Пса, имеет -1,2^m.
Самые слабые из космических объектов, наблюдаемых в настоящее время, имеют блеск +28^m - +29^m.
Человеческий глаз способен зарегистрировать разницу в блеске двух космических объектов до 0,02 звездной величины. Специальные приборы - электрофотометры - способы уловить разницу в блеске менее 0,001^m.

Блеск и светимость небесных светил

Основными понятиями астрофотометрии являются:
Блеск небесного светила - это освещенность, создаваемая им в точке наблюдения.
   
Обратите внимание, что формулу освещенности  можно не запоминать. Важно, что освещенность ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА  КВАДРАТУ РАССТОЯНИЯ до источника.

Для измерения блеска в астрономии используют особую единицу измерения - звездную величину.
Звездная величина (m) - это условная (безразмерная) величина испускаемого светового потока, характеризующая блеск небесного светила, выбранная таким образом, что интервал в 5 звездных величин соответствует изменению блеска в 100 раз. Одна звездная величина отличается от другой ровно в 2,512 раз.
Формула Погсона связывает блеск светил с их звездными величинами:
E1/E2 = 2.512**(m2-m1) (** - действие возведения в степень).
где E₁ и E₂ - освещенность от каждого из светил, m₁ и m₂ - их видимые звездные величины.
А вот эту формулу  - запомнить стоит. На самом деле она достаточно проста и помогает решать задачи.
Определяемая звездная величина зависит от чувствительности приемника излучения к световым лучам разного цвета.
Визуальная звездная величина (m_v) определяется прямым наблюдениями и отвечает чувствительности человеческого глаза, испытывающим наибольшую чувствительность к световым лучам желто-зеленого цвета (максимум спектральной чувствительности глаз вблизи 555 мкм).
Фотографическая звездная величина (m_р) определяется измерением освещенности светилом на фотопластинке (при фотографических наблюдениях), чувствительной к сине-фиолетовым и ультрафиолетовым лучам.
Болометрическая звездная величина (m_в) определяется прибором болометром и отвечает полной мощности излучения светила.
Для протяженных, имеющих большие угловые размеры объектов определяется интегральная (общая) звездная величина, равная сумме блеска его частей.
Звезды и другие удаленные объекты, не имеющие видимых угловых размеров, могут служить моделью точечного источника света: испускаемые ими лучи движутся почти параллельно.
Для сравнения энергетических характеристик космических объектов, удаленных на разные расстояния от Земли, ведено понятие абсолютной звездной величины.
http://www.astronet.ru/db/msg/1177040/chapter3_5.html - тут все очень подробно, я сократила текст до самого важного минимума.
Теперь задачи для вас (придумала сейчас, пока составляла текст, предлагаю и вам придумать подобные):

1.      Какая звезда ярче 5^m или 7^m и во сколько раз?

2.      Сколько звезд 2 ^m нужно взять, чтобы заменить по блеску одну звезду 1^m?

3.      Какой интегральный блеск должна иметь галактика, чтобы освещать ночной мир так же ярко, как Сириус?

4.      Оцените расстояние до звезды, если ее блеск в 40 000 раз меньше блеска Солнца. Расстояние до Солнца можно считать в астрономических единицах: http://www.astronet.ru/db/msg/1162105

 Ваши варианты ответов оставляйте в комментариях.

До олимпиады три недели - это немного.

Возможно, вам кажется, что вы все забыли. Однако, это не так! Даже если вы действительно многое забыли или не знали. Итак, первая тема для проработки - созвездия и звезды. Числа, которые стоит запомнить: 88 - число созвездий на ВСЕЙ небесной сфере. Одновременно все их увидеть нельзя, т.к. половина всегда под горизонтом. Всего невооруженный глаз может видеть на ВСЕЙ небесной сфере около 6000 звезд с 1 до 6 звездных величин блеска.
Созвездием называют ПЛОЩАДКУ прямоугольной формы, причем на ней  может вообще не быть звезд, которые может увидеть невооруженный глаз, как, например, в созвездии Рыси или Жирафа. Открою страшный секрет – профессионалам уже лет 20 само понятие «созвездие» совершенно не нужно, т.к. современные телескопы работают по экваториальным координатам, но об этом в следующий раз.
Самые каверзные олимпиадные задачи связаны с названиями созвездий по латыни и временем их появления на звездных картах. Полный список с названиями и картинками  здесь: http://www.astronet.ru/db/constell.html
Картинки  - из атласа Гевелия, одного из самых известных и красивых средневековых фолиантов.  Кроме того, с названиями созвездий может быть тестовое задание на знание радиантов метеорных потоков на территории созвездий.
Таблица главных метеорных потоков здесь: http://www.astronet.ru/db/msg/1198013/08.html
Для заинтересованных наблюдениями хороший ресурс здесь: http://www.gelios-2002.narod.ru/major.htm
К звездам метеоры, само – собой, отношения не имеют, хоть и называются «падающими звездами».
О блеске звезд – завтра.