Luz de la estrella

Starlight o Starlight ( ing.  Starlight ) es la radiación visible emitida por las estrellas [1] . Por lo general, se refiere a la radiación electromagnética visible de estrellas distintas del Sol vistas desde la Tierra por la noche, aunque el componente de luz de las estrellas también es visible desde la Tierra durante el día.

La luz del sol  es el término utilizado para referirse a la luz de las estrellas del Sol como se ve durante el día. Por la noche, el albedo describe los reflejos solares de otros objetos en el Sistema Solar , incluida la luz de la luna , la luz planetaria y la luz zodiacal.

Vigilancia

La observación y medición de la luz de las estrellas con telescopios es la base de muchas ramas de la astronomía [2] , incluidas la fotometría y la espectroscopia estelar [3] . Hipparchus no tenía un telescopio ni ningún instrumento que pudiera medir con precisión el brillo aparente, por lo que simplemente hizo una estimación a simple vista. Dividió las estrellas en seis categorías de brillo, a las que llamó magnitudes [4] . A las estrellas más brillantes de su catálogo las llamó estrellas de primera magnitud, ya las que eran tan tenues que apenas podía verlas, las estrellas de sexta magnitud [4] .

La luz de las estrellas también es una parte importante de la experiencia personal y la cultura humana, que influye en una variedad de actividades, que incluyen la poesía [5] , la astronomía [2] y la estrategia militar [6] : rastreadores de estrellas , generalmente orientados además del Sol en Canopus , se utilizan para navegar en muchos sistemas de satélites y misiles, incluidos los militares.

El Ejército de EE. UU. gastó millones de dólares en la década de 1950 y más allá para desarrollar una mira telescópica que pudiera amplificar la luz de las estrellas, la luz de la luna filtrada por las nubes y la fluorescencia de la vegetación en descomposición unas 50 000 veces para que una persona pudiera ver de noche [6] . A diferencia de los sistemas de infrarrojos activos desarrollados anteriormente, como los de los francotiradores, este era un dispositivo pasivo y no requería emisión de luz adicional para poder ver de noche [6] .

El color promedio de la luz de las estrellas en el universo observable es un blanco amarillento al que se le ha dado el nombre de " latte cósmico " [7] .

La espectroscopia Starlight fue aplicada por primera vez por Josef Fraunhofer en 1814 [3] . Se puede considerar que la luz de las estrellas consta de tres tipos principales de espectros: espectro continuo, espectro de emisión y espectro de absorción [1] .

La iluminancia de la luz de las estrellas coincide con la iluminación mínima del ojo humano (~0,1 mlx ), mientras que la luz de la luna coincide con la iluminación mínima del ojo humano para la visión del color (~50 mlx ). El brillo total de todas las estrellas corresponde a la magnitud -5 y es ligeramente mayor que el brillo de Venus [8]  [9] .

Anciano Starlight

Una de las estrellas más antiguas descubiertas hasta ahora (en este caso, la más antigua, pero no la más lejana) fue identificada en 2014: a una distancia de "solo" 6.000 años luz, se determinó que la estrella SMSS J031300.36-670839.3 ser 13 800 millones de años, lo que corresponde aproximadamente a la edad del Universo mismo [10] . La luz de una estrella que ilumina la Tierra encenderá esta estrella [10] .

Fotografía

La fotografía nocturna consiste en fotografiar objetos iluminados principalmente por la luz de las estrellas [11] . La fotografía directa del cielo nocturno también forma parte de la astrofotografía [12] . Al igual que otras fotografías, se puede utilizar para la ciencia y/o la recreación [13] [14] . Los objetos de estudio incluyen animales nocturnos [12] . En muchos casos, fotografiar la luz de las estrellas también puede coincidir con la necesidad de comprender los efectos de la luz de la luna [12] .

Polarización

Se ha observado que la intensidad de la luz de las estrellas depende de su polarización .

La luz de las estrellas se polariza parcialmente linealmente como resultado de la dispersión de los granos alargados de polvo interestelar, cuyos ejes largos se dirigen perpendicularmente al campo magnético galáctico. Según el mecanismo de Davis-Greenstein, los granos giran rápidamente con el eje de rotación a lo largo del campo magnético. Se transmite luz polarizada a lo largo de la dirección del campo magnético, perpendicular a la línea de visión, mientras que se bloquea la luz polarizada en el plano definido por el grano giratorio. Por lo tanto, la dirección de la polarización se puede utilizar para mapear el campo magnético galáctico. El grado de polarización es de alrededor del 1,5% para estrellas a una distancia de 1000 parsecs [15] .

Por lo general, la luz de las estrellas exhibe una fracción mucho más pequeña de polarización circular. Serkowski, Mathewson y Ford midieron la polarización de 180 estrellas en filtros UBVR. Encontraron la máxima polarización circular fraccional en tamaño , en el filtro R [16] .

La explicación es que el medio interestelar es ópticamente delgado. La luz de las estrellas que pasa a través de una columna de kiloparsec se extingue en aproximadamente una cantidad, de modo que la profundidad óptica es ~ 1. La profundidad óptica 1 corresponde al camino libre medio, es decir, la distancia que recorre un fotón en promedio antes de ser dispersado por un grano de polvo. Así, en promedio, un fotón de luz estelar se dispersa desde un solo grano interestelar; la dispersión múltiple (que conduce a la polarización circular) es mucho menos probable. Observacionalmente, la fracción de polarización lineal p ~ 0.015 de dispersión simple; la polarización circular de la dispersión múltiple tiene la forma , por lo tanto, esperamos que la fracción polarizada circularmente [15] .

La luz de las estrellas de tipo temprano tiene una polarización intrínseca muy débil. Kemp y otros han medido la polarización óptica del Sol con una sensibilidad de ; encontraron límites superiores tanto para la (fracción de polarización lineal) como para la (fracción de polarización circular) [17] .

El medio interestelar puede crear luz polarizada circularmente (CP) a partir de luz no polarizada mediante la dispersión secuencial de granos interestelares alargados alineados en diferentes direcciones. Una posibilidad es una alineación tortuosa del grano a lo largo de la línea de visión debido a un cambio en el campo magnético galáctico; la otra es que la línea de visión pasa a través de varias nubes. Para estos mecanismos, la fracción máxima esperada CP es , donde  es la fracción de luz polarizada linealmente (LP). Kemp y Woolstencroft encontraron CP en seis estrellas de tipo temprano (sin polarización intrínseca), que pudieron explicar mediante el primer mecanismo mencionado anteriormente. En todos los casos en luz azul [18] .

Martin demostró que el medio interestelar puede convertir la luz de LP a CP mediante la dispersión de granos interestelares parcialmente alineados con un índice de refracción complejo [19] . Este efecto fue observado para la luz de la Nebulosa del Cangrejo por Martin, Illing y Angel [20] .

El medio circunestelar ópticamente grueso puede potencialmente crear CP mucho más grandes que el medio interestelar. Martin sugirió que la luz LP podría convertirse en CP cerca de la estrella como resultado de la dispersión múltiple en una nube de polvo circunestelar asimétrica ópticamente gruesa [19] . Bastien, Robert y Nadeau [21] se refirieron a este mecanismo para explicar el CP medido en 6 estrellas T-Tauri a una longitud de onda de 768 nm. Encontraron que el valor máximo de CP . Serkowski midió CP para la supergigante roja NML Cygni y en la estrella M variable de período largo VY Canis Majoris en la banda H, atribuyendo CP a la dispersión múltiple en envolventes circunestelares [22] . Chrysostomou y otros encontraron CP de hasta 0,17 en la región de formación estelar OMC-1 de Orión y lo atribuyeron al reflejo de la luz estelar de los granos alargados alineados en una nebulosa polvorienta [23] .

La polarización circular de la luz zodiacal y la luz galáctica difusa de la Vía Láctea fue medida a 550 nm por Woolstencroft y Kemp [24] . Encontraron valores que son más altos que los de las estrellas ordinarias, presumiblemente debido a la dispersión múltiple de los granos de polvo [24] .

Galería

• Imagen de la galaxia Centaurus A en el rango visible.

• Se estima que el cúmulo de estrellas Westerlund 2 en la galaxia de la Vía Láctea tiene entre uno y dos millones de años.

• Parque Nacional Deosai en Pakistán [a 1] .

• La galaxia de Andrómeda .

• Estelas de estrellas [a 2] , creadas a partir de 14 fotografías (exposición 2 minutos).

• Galaxy NGC 2683 de la constelación Lynx .

• El cúmulo estelar globular Omega Centauri (NGC 5139) visto por el Telescopio Espacial Hubble .

Notas

1. ↑ Tomada a la luz de las estrellas con una Canon 60D, larga exposición.
2. ↑ Star trail es un tipo de fotografía que utiliza velocidades de obturación lentas para capturar círculos diurnos: el movimiento aparente de las estrellas en el cielo nocturno debido a la rotación de la Tierra.

1. ↑ 1 2 Robinson, Keith. Starlight: una introducción a la física estelar para aficionados . — Springer Science & Business Media, 2009. — P. 38–40. — ISBN 978-1-4419-0708-0 . Archivado el 23 de marzo de 2022 en Wayback Machine .
2. ↑ 12 Macpherson , Héctor. El romance de la astronomía moderna . - JB Lippincott, 1911. - Pág  . 191 . - Astronomía a la luz de las estrellas.
3. ↑ 1 2 J. B. Hearnshaw. El análisis de la luz de las estrellas: ciento cincuenta años de espectroscopia astronómica . - Archivo CUP, 1990. - Pág. 51. - ISBN 978-0-521-39916-6 . Archivado el 23 de marzo de 2022 en Wayback Machine .
4. ↑ 12 Astronomía._ _ _ https://d3bxy9euw4e147.cloudfront.net/oscms-prodcms/media/documents/Astronomy-Draft-20160817.pdf Archivado el 7 de octubre de 2016 en Wayback Machine : Rice University. 2016. pág. 761. ISBN 1938168283 - vía Open Stax.
5. ↑ Wells Hawks Skinner - Estudios de literatura y composición para escuelas secundarias, escuelas normales y... (1897) - Página 102 (enlace de Google eBook)
6. ↑ 1 2 3 Popular Mechanics - enero de 1969 - "How the Army Learned to See in the Dark" de Mort Schultz Archivado el 4 de mayo de 2021 en Wayback Machine (enlace de Google Books)
7. ↑ Ivan K. Baldry, Karl Glazebrook, Carlton M. Baugh, et al. La Encuesta 2dF Galaxy Redshift: Restricciones en la historia de formación de estrellas cósmicas del espectro cósmico  //  The Astrophysical Journal . - 2002. - 20 de abril ( vol. 569 , n. 2 ). - Pág. 582-594 .
8. ↑ Schlyter, Paul Radiometría y fotometría en astronomía (1997–2009). Consultado el 24 de marzo de 2022. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2013. (indefinido)
9. ↑ IEE Reviews, 1972, página 1183 Archivado el 5 de marzo de 2022 en Wayback Machine .
10. ↑ 1 2 La estrella antigua puede ser la más antigua del universo conocido . Space.com (10 de febrero de 2014). Consultado el 24 de marzo de 2022. Archivado desde el original el 28 de agosto de 2021. (indefinido)
11. ↑ Rowell, Tony. Sierra Starlight: La astrofotografía de Tony Rowell . - Apogeo, 2 de abril de 2018. - ISBN 9781597143134 . Archivado el 23 de marzo de 2022 en Wayback Machine .
12. ↑ 1 2 3 Ray, Sidney. Fotografía Científica e Imagen Aplicada . — CRC Press, 23 de octubre de 2015. — ISBN 9781136094385 . Archivado el 24 de marzo de 2022 en Wayback Machine .
13. ↑ Ray, Sídney. Fotografía Científica e Imagen  Aplicada ] . — Prensa CRC , 2015-10-23. — ISBN 9781136094385 . Archivado el 5 de mayo de 2021 en Wayback Machine .
14. ↑ Ray, Sídney. Fotografía Científica e Imagen  Aplicada ] . — Prensa CRC, 2015-10-23. — ISBN 9781136094385 . Archivado el 5 de mayo de 2021 en Wayback Machine .
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17. ↑ Kemp, JC; et al. (1987). “La polarización óptica del Sol medida con una sensibilidad de partes en diez millones”. naturaleza _ 326 (6110): 270-273. Código Bib : 1987Natur.326..270K . DOI : 10.1038/326270a0 .
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20. ↑ Martin, PG; Illing, R.; Ángel, JRP (1972). “Descubrimiento de polarización circular interestelar en dirección a la Nebulosa del Cangrejo”. MNRAS . 159 (2): 191-201. Código Bib : 1972MNRAS.159..191M . DOI : 10.1093/mnras/159.2.191 .
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23. ↑ Crisóstomo, Antonio; et al. (2000). “Polarimetría de objetos estelares jóvenes - III. Polarimetría circular de OMC-1”. MNRAS . 312 (1): 103-115. Código Bib : 2000MNRAS.312..103C . CiteSeerX  10.1.1.46.3044 . DOI : 10.1046/j.1365-8711.2000.03126.x .
24. ↑ 1 2 Wolstencroft, Ramón D.; Kemp (1972). "Polarización circular de la radiación Nightsky". Diario astrofísico . 177 : L137. Código Bib : 1972ApJ...177L.137W . DOI : 10.1086/181068 .