Как преобразовать теоретический спектр шаблона из плотности светимости в единицы плотности потока?

Я работаю со спектральными шаблонами галактик (например, Bruzual & Charlot 2003), которые, кажется, всегда поставляются с единицами измерения по оси Y. л /A и единицы измерения по оси x в ангстремах. Таким образом, ось Y представляет собой плотность светимости , а не плотность потока. Напротив, с точки зрения наблюдений мы склонны всегда работать со спектрами, которые имеют единицы измерения плотности потока по оси Y ( Ф λ в эрг/с/см 2 /А или Ф ν в эрг/с/см 2 /Гц). Точно так же спектральные распределения энергии (SED) из фотометрии, как правило, имеют λ Ф λ или ν Ф ν так что ось y представляет собой поток, а не плотность потока.

Как мне преобразовать спектр теоретического шаблона из единиц плотности светимости ( л /A) к плотности потока (эрг/с/см 2 /А)?

Для контекста я хочу подогнать спектральные шаблоны к наблюдаемому SED. Наблюдаемое SED относится к объекту с красным смещением. г , поэтому я думаю, что могу либо преобразовать шаблоны в единицы плотности потока, либо преобразовать наблюдаемую SED в единицы плотности светимости. Мне кажется, что работать в единицах измерения плотности потока более естественно, к тому же я не уверен, что можно умножить наблюдаемые значения SED по оси Y на 4 π Д 2 (D — расстояние до объекта) и по оси x (длины волн) на 1 / ( 1 + г ) было бы достаточно (например, вопросы нормализации).

Ответы (1)

Используйте это уравнение:

Ф ν знак равно л ν 4 π Д л 2 .
Это соотношение, которое определяет расстояние светимости, Д л , в статической евклидовой вселенной (т.е. не в нашей). У Хогга есть хороший обзор на arXiv о том, как справляться с отношениями в расширяющейся вселенной, в том числе когда вам нужно выполнить что-то, называемое " К -коррекция" для спектральных плотностей, как задается вопрос.

Большое спасибо, но у меня есть один очевидный вопрос: для теоретического спектра шаблона, какое расстояние я выбираю для преобразования из единиц л / А в эрг/с/см 2 / А? Можно представить набор наблюдаемых спектров (на длинах волн в состоянии покоя) для объектов с различными красными смещениями и набор эталонных спектров, которые должны находиться на некотором расстоянии по умолчанию, которое подходит для каждого наблюдаемого объекта. Интересно, сработает ли просто установка D на "1 см"...
Вы используете расстояние до рассматриваемого объекта. Для галактик существуют дополнительные сложности из-за расширения Вселенной, и они хорошо объяснены в статье Хогга, на которую я дал ссылку в ответе.
Я возвращаюсь к этому сейчас, и я все еще не понимаю вашего ответа. Предположим, я работаю только с теоретическим модельным спектром, поэтому нет ничего о «фактическом расстоянии до рассматриваемого объекта», или о потоке Хаббла, или о чем-то еще. Модельные спектры (например, от Bruzual & Charlot) обычно имеют единицы плотности светимости (Lsun/AA) по сравнению с AA, так что спектр сообщает вам выходную светимость, нормализованную к 1 Mсолнцу сформировавшихся звезд. Можем ли мы использовать тот факт, что абсолютные величины и светимости предполагают D=10 парсек, чтобы преобразовать Lsun/AA в эрг/с/см**2/AA, используя вашу формулу F=L/(4piD^2)? Спасибо!
Да, вы можете использовать формулу для преобразования л λ к Ф λ когда Д знак равно 10 ПК , тогда нет никаких космологических (красное смещение) проблем.