Jasem Mutlaq

# Світність

Світність — це кількість енергії, яку випромінює зірка за одну секунду.

Всі зірки випромінюють світло у широкому діапазоні електромагнітного спектра від радіохвиль з низькими енергіями до гамма-променів з високою енергією. Зірка, що випромінює енергію головним чином у ультрафіолетовому діапазоні хвиль породжує енергію у рази більшу, ніж енергія, породжена зіркою, що випромінює в основному у інфрачервоному діапазоні. Отже, світність — це міра енергії, яку випромінює зірка на всіх довжинах хвиль. Співвідношення між довжиною хвилі і енергією було вказано Ейнштейном у формі E = h * v, де v — частота, h — стала Планка, а E — енергія фотона у Джоулях. З цієї формули випливає, що променям з меншою довжиною хвилі (а отже, вищими частотами) відповідають більші енергії.

Наприклад, хвилі з довжиною lambda = 10 метрів лежать у радіо-діапазоні електромагнітного спектра і мають частоту f = c / λ = 3 * 10^8 м/с / 10 м = 30 МГц, це c — швидкість світла. Енергія фотона з такою довжиною хвилі дорівнює E = h * v = 6,625 * 10-34 Дж с * 30 МГц = 1,988 * 10-26 Джоулів. З іншого боку, видиме світло має набагато меншу довжину хвиль і вищу частоту. Фотон з довжиною хвилі lambda = 5 * 10-9 метрів (зелене світло) має енергію E = 3,975 * 10-17 Джоулів, що більше, ніж у мільярд разів вища за енергію радіо-фотона. Далі, фотон червоного світла (довжина хвилі λ = 700 нм) має меншу енергію ніж фотон фіолетового світла (довжина хвилі λ = 400 нм).

Світність залежить як від температури, так і від площі поверхні зірки. І це логічно, оскільки палаюча колода випромінює більше енергії ніж сірник, хоча обидва мають однакову температуру, а залізний стрижень, розігрітий до 2000 градусів, випромінює більше енергії, ніж якщо його розігріто до 200 градусів.

Світність є фундаментальною характеристикою у астрономії і астрофізиці. Більшість відомих фактів щодо зоряних об’єктів визначено з аналізу світла, яке надходить від цих об’єктів. Причиною цього є те, що інформація щодо фізичних процесів, що відбуваються у надрах зірок, відображається і передається світлом, яке ці зірки випромінюють. Світність вимірюється у одиницях енергії на секунду. Астрономи віддають перевагу Ергам над Ватами під час визначення світності.