Absolute-magnitudecalculator

Zo gebruik je de absolute-magnitudecalculator

1. 1. Kies wat je wilt berekenen. Absolute magnitude M is de gebruikelijke vraag: hoe helder een ster werkelijk is. Kies Schijnbare magnitude m om te voorspellen hoe helder een object vanaf een bepaalde afstand lijkt, of Afstand d als je beide magnitudes kent.
2. 2. Vul de andere twee grootheden in. Magnitudes kunnen negatief zijn, en de afstand kan in parsecs, lichtjaren, kiloparsecs, megaparsecs of astronomische eenheden. Het menu Begin met een object laadt de Zon, Sirius, Vega, Proxima Centauri en het Andromedastelsel.
3. 3. Voeg extinctie toe als je die kent. Stof tussen jou en het object verzwakt het licht met A magnitudes. Laat het op 0 staan voor nabije sterren.
4. 4. Lees het resultaat af. Je krijgt de gezochte grootheid, de afstandsmodulus, de afstand in parsecs en lichtjaren, en de lichtkracht in zonnen. Het tweede paneel vergelijkt twee willekeurige magnitudes.

Schijnbare en absolute magnitude

De magnitudeschaal rangschikt helderheid achterstevoren: hoe helderder het object, hoe lager het getal, en de Zon is −26,74. Schijnbare magnitude m is hoe helder een object eruitziet vanaf jouw standplaats. Absolute magnitude M is hoe helder het zou lijken vanaf een vaste afstand van 10 parsecs (32,6 lichtjaar). Zo wordt afstand uit de vergelijking gehaald en blijft de intrinsieke lichtkracht over. Omdat licht afneemt met het kwadraat van de afstand, en vijf magnitudes precies een factor 100 in helderheid is, zijn beide verbonden door de afstandsmodulus:

m − M = 5 log₁₀(d ÷ 10 pc) = 5 log₁₀ d − 5

m − M = 5 log₁₀ d − 5 + A

d = 10^((m − M + 5) ÷ 5) parsecs

Op precies 10 pc is m = M. Tien keer zo ver, 100 pc, maakt een object 5 magnitudes zwakker, en een modulus van 25 zet het op een megaparsec afstand. Afstanden zijn hier in parsecs, dus 1 AU is 4,8481 × 10⁻⁶ pc.

Uitgewerkte voorbeelden

De V-magnitudes zijn SIMBAD-waarden, en de afstanden komen uit parallax, behalve de 1 AU van de Zon en de afgeronde 0,78 Mpc van Andromeda. Sirius is de helderste ster aan de nachtelijke hemel, maar met M = 1,43 is ze ongeveer 22 keer zo lichtkrachtig als de Zon in V-licht. Proxima Centauri heeft met M = 15,56 minder dan een tienduizendste van de visuele lichtkracht van de Zon. Hoewel het de dichtstbijzijnde ster is, is het zonder telescoop onzichtbaar. Het Andromedastelsel met M = −21,02 schijnt als ongeveer twintig miljard zonnen.

Van magnitude naar lichtkracht

Lichtkracht in zonne-eenheden volgt uit het vergelijken van absolute magnitudes: L ÷ L☉ = 10^(0,4 × (M☉ − M)). Het antwoord is alleen betekenisvol als beide magnitudes in dezelfde band staan. De calculator biedt de nominale bolometrische magnitude van de Zon van 4,74, in 2015 door de IAU vastgesteld voor de totale uitstraling, en de V-band-magnitude van 4,81 van Willmer (2018). Als je de V-band-magnitude 1,43 van Sirius in de V-vergelijking invoert, krijg je 22,4 zonnen. In de bolometrische vergelijking krijg je 21,0. Geen van beide is de echte bolometrische lichtkracht, omdat sterren ook buiten het zichtbare licht stralen en daarvoor een bolometrische correctie nodig is.

Magnitudes vergelijken

Een verschil van Δm magnitudes is een helderheidsverhouding van 10^(0,4 Δm). Één magnitude is 2,512, vijf is precies 100, tien is 10.000. Sirius op −1,46 overtreft Vega op 0,03 met een factor 3,9446. De Zon is ongeveer 400.000 keer helderder dan de volle Maan, die magnitude −12,74 heeft. Het tweede paneel rekent dit voor elk paar uit.

Beperkingen

• Één band. Schijnbare en absolute magnitudes moeten in hetzelfde filter staan, meestal V.
• Extinctie. Stof maakt verre objecten zwakker en roder. Zonder A is de afstand die je uitrekent te groot.
• Veranderlijke sterren. Een pulserende of bedekkingsveranderlijke ster heeft geen enkele magnitude; gebruik een gemiddelde waarde.
• Kosmologische afstanden. Voor sterrenstelsels met roodverschuivingen boven ongeveer 0,1 geldt de luminositeitsafstand, niet de eenvoudige modulus.

Veelgestelde vragen

Wat is absolute magnitude?

Dat is de schijnbare magnitude die een object zou hebben als het precies 10 parsecs (32,6 lichtjaar) van de waarnemer stond. Omdat de afstand wordt weggelaten, meet absolute magnitude hoe lichtkrachtig het object werkelijk is. Die van de Zon is ongeveer 4,8. Vanaf 10 parsecs zou de Zon dus een zwakke maar zichtbare ster zijn.

Hoe reken je schijnbare magnitude om naar absolute magnitude?

Gebruik M = m − 5 log₁₀(d) + 5, met d in parsecs. Voor Sirius, met m = −1,46 en d = 2,6371 pc, is M = −1,46 − 2,106 + 5 = 1,43. Neem de extinctie A mee in het aftrekdeel wanneer interstellair stof het licht dimt.

Hoe vind je de afstand van een ster uit de magnitudes?

Herschrijf de afstandsmodulus: d = 10^((m − M + 5) ÷ 5) parsecs. Een ster met m = 15 en M = 5 heeft een modulus van 10 en staat op 1000 pc. Dit is de standaardkaarsmethode die wordt gebruikt voor Cepheïden en supernova’s.

Waarom hebben helderdere sterren lagere magnitudes?

De schaal komt uit de oude Griekse indeling van sterren, van eerste magnitude (de helderste) tot zesde (de zwakste). In 1856 zette Norman Pogson de schaal vast zodat vijf magnitudes een factor 100 in helderheid zijn. Daarom lopen de getallen nog steeds achteruit en zijn de helderste objecten negatief.

Wat is de afstandsmodulus?

Het is het verschil m − M tussen schijnbare en absolute magnitude. Dat hangt alleen af van de afstand (en de extinctie). Een modulus van 0 betekent 10 pc, 5 betekent 100 pc, 10 betekent 1 kpc en 25 betekent 1 Mpc. Astronomen geven de afstand tot een sterrenstelsel of sterrenhoop vaak op als zijn modulus.

Hoeveel keer helderder is magnitude 1 dan magnitude 6?

Precies 100 keer, omdat vijf magnitudes per definitie een factor 100 is. Elke magnitudestap is een factor 100^(1/5) = 2,512, dus de verhouding voor elk verschil Δm is 2,512^Δm.