ラッシュアワーのダウンタウンや週末のショッピングモールなど、人々が集まる公共の場所に行くと、たとえば、身長、体重、顔立ちなどに基づいて多様な特徴を持つ個人であることがすぐにわかります。それぞれサイズ、形、年齢、色が異なります。一見するとすぐにわかる他の特徴が1つあります。各星には独特の輝きがあります。
紀元前120年には、ギリシャの天文学者たちは星をその素晴らしさに従ってカテゴリーにランク付けしました-これを行う最初の人はヒッパルコスでした。私たちは彼の人生についてほとんど知りませんが、それでも彼は古代の最も影響力のある天文学者の一人と考えられています。 2000年以上前、彼は1年の長さを6.5分以内と計算しました。彼は分点の歳差運動を発見し、月食と日食の両方の場所と時期を予測し、地球から月までの距離を正確に測定しました。ヒッパルコスは三角法の父でもあり、彼のカタログは850〜1,100の星の間でグラフ化され、それぞれの位置によって識別され、1〜6のスケールでそれらの明るさに従ってランク付けされました。最も眩しい星は一等光度として記述され、肉眼で最も暗いように見えた星は六等星として指定されました。彼の分類は肉眼観察に基づいていたため、簡単でしたが、後でPtolomyの アルマゲスト これは次の1,400年に使用される標準となりました。たとえば、コペルニクス、ケプラー、ガリレオ、ニュートン、ハレーは皆親しみやすく、受け入れていました。
もちろん、ヒッパルコスの時代には双眼鏡や望遠鏡はありませんでした。6等級で星を見分けるには、鋭い視力と良好な観測条件が必要です。ほとんどの主要都市とその周辺の大都市圏に蔓延している光害は、今日の夜空にかすかな物体の表示を制限しています。たとえば、郊外の多くの場所にいる観測者は3〜4等星しか見ることができません。最高の夜には5等星が見えることがあります。 1つまたは2つの等級の損失はそれほど多くはないように見えますが、目に見える星の数は、スケールが上がるたびに急速に増加することを考慮してください。汚染された明るい空と暗い空の違いは息をのむほどです！
19世紀半ばまでに、技術は正確さの点に達しました。近似によって星の明るさを測定する古い方法は研究の妨げになりました。この時までに、天の研究に使用された一連の機器には、望遠鏡だけでなく、分光器やカメラも含まれていました。これらのデバイスは、手書きのメモ、接眼レンズのスケッチ、および以前の視覚的観察の記憶から引き出された推論を大幅に改善しました。さらに、望遠鏡は人間の目が集めることができるより多くの光を集めることができるので、科学はガリレオの最初の望遠鏡観測以来、等級スケールが発明されたときに人々が予想したよりもはるかに暗い星が存在することを知っていました。したがって、古代から受け継がれた明るさの割り当てがあまりにも主観的であることがますます受け入れられるようになりました。しかし、それを放棄する代わりに、天文学者は数学的に星の明るさを区別することによってそれを調整することを選びました。
ノーマンロバートポグソンは、1829年3月23日にイギリスのノッティンガムで生まれたイギリスの天文学者でした。ポグソンは、18歳のときまでに2つの彗星の軌道を計算することで、幼い頃に複雑な計算を駆使して才能を発揮しました。オックスフォードとその後インドで、8つの小惑星と21の変光星を発見しました。しかし、科学に対する彼の最も印象的な貢献は、正確な恒星の明るさを定量的に割り当てるシステムでした。ポグソンは、最初の等級の星が6番目の等級の星の約100倍明るいことに気付いた最初の人でした。 1856年に、彼はこれを新しい基準として受け入れる必要があることを提案しました。これにより、マグニチュードが低下するたびに、100の5乗根または2.512に等しいレートで以前の値が減少します。ポラリス、アルデバラン、アルタイルはポグソンによって等級2.0に指定され、他のすべての星は彼のシステムでこれらと比較され、3つのうち、ポラリスは参照星でした。残念ながら、天文学者は後にポラリスがわずかに変動することを発見したため、明るさのベースラインとしてベガの輝きを置き換えました。もちろん、Vegaはより複雑な数学的ゼロ点に置き換えられていることに注意してください。
1番目と6番目の等級レベルの間で星に強度値を割り当てるのは、目が対数スケールで明るさの違いを感知したという一般的な信念に基づいていました。当時の科学者は、星の等級は目が受けた実際のエネルギー量。彼らは、等級4の星が等級3の星の明るさと等級5の星の明るさの中間にあるように見えると仮定しました。目の感度は厳密には対数ではありません。スティーブンのべき乗則曲線に従います。
いずれにせよ、ポグソン比は、地球から見た恒星の見かけの明るさに基づいて等級を割り当てる標準的な方法になり、時間の経過とともに、天文学者は測定器が改善するにつれて、指定をさらに洗練して、小数等級も可能になりました。
前述のように、ガリレオの時代以来、宇宙は目だけで知覚するよりも暗い星で満ちていることが知られていました。偉大な天文学者のノートは、彼が発見した7等星と8等星への言及でいっぱいです。したがって、ポグソン比は、6等級よりも暗いものも含むように拡張されました。たとえば、補助されていない目は約6,000の星にアクセスできます（ただし、夜のずるい輝きと赤道から数か月間にわたって観察する必要があるため、これほど多くの人がこれほど多くの星を見たことはありません）。一般的な10X50双眼鏡は、目の光のつかみを約50倍増やし、表示可能な星の数を約50,000まで増やし、観測者が9等級の物体を見つけられるようにします。控えめな6インチ望遠鏡は、肉眼で検出できるよりも約475暗い12等級まで星を表示することにより、視力をさらに向上させます。このような装置で約6万個の天体を観測できます。
パロマー山にある素晴らしい200インチのヘイル望遠鏡は、過去20年間で新しい機器がそれを超えるまで地球上で最大の望遠鏡でしたが、20等級まで視覚的に覗くことができました。これは、支援なしの視覚よりも100万倍も暗いです。残念ながら、この望遠鏡は直接観察用に装備されていません。接眼レンズホルダーは付属していません。また、他のすべての大型望遠鏡と同様に、これは本質的に巨大なカメラレンズです。低地球軌道にあるハッブル宇宙望遠鏡は、29等級の星を撮影できます。これは、目に見える宇宙の人類の現在の境界を表しています。通常の人間の知覚よりも約250億倍も暗いです。信じられないことに、巨大な望遠鏡が設計図上にあり、資金が提供されています。採光鏡はフットボール競技場のサイズを反映しており、これにより、38等級で物体を見ることができます。これは私たちを創造の夜明けに連れて行くかもしれないと推測されています！
ベガはマグニチュードを決定するための開始点を表しているため、明るいオブジェクトでも何かを行う必要がありました。たとえば、8つの星、いくつかの惑星、月と太陽（すべて）がベガよりも優れています。高い数値を使用すると肉眼よりも暗いオブジェクトが説明されるため、ゼロと負の数値を使用してVegaよりも明るい数値を取り込むことが適切であると思われました。したがって、太陽は光度-26.8、満月は-12度で輝くと言われています。私たちの惑星から見た最も明るい星であるシリウスには、-1.5の等級が与えられました。
この配置は、私たちが天国で見ることができるすべての見かけの明るさを高精度で説明するための精度と柔軟性を組み合わせているため、持続しています。
しかし、星の輝きはだまされます。いくつかの星は地球に近いため、明るく見えたり、異常に大量のエネルギーを放出したり、私たちの目が感知する色が多かれ少なかれ敏感であったりします。したがって、天文学者には、絶対等級と呼ばれる標準的な距離（約33光年）からの星の輝きの様子に基づいて星の輝きを説明する別のシステムもあります。これにより、惑星からの星の分離、固有の明るさ、および色の効果が、見かけの等級方程式から削除されます。
星の絶対等級を推定するには、天文学者はまずその実際の距離を理解する必要があります。これらの視差が最も頻繁に使用されるので、有用であることが証明されたいくつかの方法があります。腕の長さで指を上向きに持ち、次に頭を左右に動かすと、指が背景のオブジェクトに対してその位置をシフトしているように見えます。このシフトは視差の簡単な例です。天文学者はこれを使用して、地球が軌道の一方の側と他方の側にあるときに、背景の星に対するオブジェクトの位置を測定することにより、恒星の距離を測定します。三角法を適用することで、天文学者はオブジェクトの距離を計算できます。これが理解されると、別の計算で33光年での見かけの明るさを推定できます。
マグニチュード割り当てに奇妙な変化が生じます。たとえば、太陽の絶対等級は4.83までしか減少しません。最も近い恒星の1つであるアルファケンタウリは、絶対等級が4.1で類似しています。興味深いことに、オリオン座でハンターの右足を表す明るい白青の星であるリゲルは、見かけの等級は約0ですが、絶対等級は-7です。つまり、リゲルは私たちの太陽よりも数万倍明るいです。
これは、天文学者が非常に遠く離れていても、星の真の性質について学んだ1つの方法です。
ガリレオは最後の偉大なイタリアの天文学者ではありませんでした。彼は間違いなく最も有名ですが、現代のイタリアは、宇宙の研究と写真撮影に携わる何千もの世界クラスのプロおよび才能のあるアマチュア天文学者で賑わっています。たとえば、この議論に伴う壮大な写真は、10インチのリッチークレティエン望遠鏡と3.5メガピクセルの天体カメラを備えたジョヴァンニベニンテンデによって、2006年9月23日にシチリアの彼の観測地から作成されました。この画像は、エーテルの星雲を描いています、ヴァンデンバーグ152と指定されています。これは、地球から約1,400光年離れた位置にあるセフェウス座の方向にあります。微弱な光度20でしか光らないので（これは非常にかすかであることに感謝します！）、この素晴らしいシーンをキャプチャするのにGiovanni 3.5時間の露出が必要でした。
雲の美しい色合いは、最上部近くの輝く星によって生成されます。星雲内の微視的なダスト粒子は、色スペクトルの青色の部分に向かう傾向がある、より短い波長の星明かりを反射するのに十分小さいです。赤くなる傾向があるより長い波長は単に通過します。これは、地球の空が青である理由にも似ています。印象的なバックライト効果は非常にリアルで、私たちの銀河の星の光を組み合わせたものです。
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Rジェイガバニー脚本の作品
