Kas yra ryškiausias dalykas kosmose?
Trumpas atsakymas: Ryškiausias dalykas kosmose, matomas iš Žemės, yra Saulė. Jei turime omenyje galingiausius šviesos šaltinius visatoje, sprogstančios žvaigždės, vadinamos gama spindulių pliūpsniais, ir labai aktyvios galaktikos, vadinamos kvazarais, gali išskirti daugiau šviesos nei bet kas kita, nors jos yra toli ir paprastai mūsų akims yra silpnos.
Išsamesnis paaiškinimas
Ryškumas gali reikšti du dalykus: kiek šviesos skleidžia objektas (savasis ryškumas) ir koks ryškus jis atrodo iš ten, kur stovite (tariamasis ryškumas). Šviesa sklinda sklindant, todėl net ir labai ryškus šaltinis atrodo blankesnis, jei yra toli. Saulė yra artimiausia mūsų žvaigždė, todėl ji užpildo mūsų dangų šviesa ir atrodo ryškiausia.
Naktį tokios planetos kaip Venera ir ryškios žvaigždės kaip Sirijus atrodo labai ryškiai, nes jos yra gana arti viena kitos ir atspindi arba skleidžia daug šviesos. Kvazarai yra galaktikų centrai, kurie skleidžia didžiulę energiją iš į juodąsias skyles krintančių dujų. Gama spindulių pliūpsniai yra trumpi sprogimai, kurie kelias akimirkas gali būti ryškesni už ištisas galaktikas.
Šie tolimi šaltiniai gali būti iš esmės galingiausi, tačiau kadangi jie yra taip toli, mūsų akims jie paprastai neatrodo ryškūs.
Norintiems suprasti tiksliau
Įvardyti dėsniai / principai: Efekto/dėsnio pavadinimas: atvirkštinis kvadratinis šviesos dėsnis ir šviesio (savojo ryškumo) ir matomo ryškumo (koks ryškus atrodo objektas) sąvoka.
Šviesos energija pasklinda trijose dimensijose. Dėl atvirkštinio kvadratinio dėsnio, jei atstumas nuo taškinio šaltinio padidėja dvigubai, gaunama šviesa sumažėja ketvirtadaliu. Astronomai matuoja srautą (šviesą, gaunamą plote) ir naudoja atstumo matavimus šviesiui apskaičiuoti.
Didumo skalė yra istorinis būdas palyginti žvaigždžių matomą ryškumą: mažesni skaičiai reiškia ryškesnius objektus. Kvazarai yra itin šviesūs, nes dujos šalia supermasyvios juodosios skylės įkaista ir skleidžia didžiulę šviesą. Gama spindulių pliūpsniai yra trumpi, intensyvūs blyksniai, atsirandantys kolapsuojant masyvioms žvaigždėms arba susijungiant neutroninėms žvaigždėms, ir gali trumpam pranokti ištisas galaktikas .
Kaip mes tai žinome: teleskopai matuoja objektų šviesą ir spektrus, kad nustatytų jų energijos išvestį. Atstumai apskaičiuojami pagal paralaksą, standartines žvakes arba raudonąjį poslinkį, todėl sujungus srautą ir atstumą gaunamas šviesis.
Pavyzdžiai gamtoje
- Saulė — ryškiausias objektas mūsų dienos danguje
- Venera — ryškiausia matoma planeta naktiniame danguje
- Sirijus — ryškiausia žvaigždė naktiniame danguje iš Žemės
- Kvazaras — labai tolimas, itin šviesus galaktikos centras
- Gama spindulių pliūpsnis — trumpas sprogimas, kuris gali būti ryškiausias įvykis visatoje
Namų Darbai
Pavadinimas: Šviesa ir atstumas – stebėkite ryškumo pokyčius
Sauga: Nešvieskite ryškių šviesų į niekieno akis.
Priemonės
- mažas LED žibintuvėlis
- baltas popieriaus lapas
- liniuotė arba matavimo juosta
- tamsus kambarys
Žingsniai
- Priklijuokite baltą popieriaus lapą prie sienos arba padėkite jį ant stalo tamsiame kambaryje.
- Įjunkite žibintuvėlį ir laikykite jį 10 cm atstumu nuo popieriaus; atkreipkite dėmesį, koks ryškus atrodo taškas.
- Perkelkite žibintuvėlį į 20 cm, 40 cm ir 80 cm atstumą, kiekvieną kartą nukreipdami spindulį į tą pačią vietą.
- Kiekvienu atstumu stebėkite, kaip taškas pritemsta, ir pabandykite įvertinti, kiek jis pritemsta. Ką tai rodo: Šviesa tampa daug pritemdoma jums tolstant, demonstruojant atvirkštinį šviesos kvadratinį dėsnį.
Žodynas
- Šviesumas: bendras šviesos (energijos) kiekis, kurį skleidžia žvaigždė ar objektas.
- Matomas ryškumas: koks ryškus objektas atrodo stebėtojui, priklausomai nuo atstumo.
- Atvirkštinis kvadratinis dėsnis: taisyklė, teigianti, kad šviesos intensyvumas mažėja proporcingai atstumo kvadratui.
- Kvazaras: labai ryškus tolimos galaktikos centras, kurį maitina į supermasyvią juodąją skylę krintanti materija.
Atsakymai į klausimus
Ar Mėnulis yra ryškiausias objektas kosmose?
Mėnulis mums atrodo ryškus, nes atspindi saulės šviesą, bet iš esmės jis nėra toks ryškus kaip Saulė.
Ar kažkas toli gali būti ryškiausias?
Taip – jei jis skleidžia pakankamai šviesos (didelis šviesumas), jis gali būti galingiausias šaltinis, net jei dėl atstumo atrodo silpnas.
Ar žvaigždės visada yra vienodo ryškumo?
Kai kurių žvaigždžių ryškumas laikui bėgant keičiasi; kitų ryškumas išlieka pastovus.
Kodėl nematome kvazarų kaip labai ryškių taškų, tokių kaip žvaigždės?
Kvazarai yra labai toli, todėl jų šviesa yra išsklaidyta ir dažnai per silpna akiai, net jei jie yra itin šviesūs.