Видимая величина против абсолютной величины

Star Zeta Puppis лежит на расстоянии 460 ПК с Земли. Его кажущаяся визуальная величина м В является 2,25 , его абсолютная болометрическая величина М б о л является 9,9 , а его угловой диаметр равен 4.3 × 10 4 угловые секунды.

(Вы можете принять за Солнце М б о л "=" + 4,8 )

а) Рассчитайте абсолютную визуальную звездную величину М В Зета Щенка.

б) Рассчитайте светимость Zeta Puppis в солнечных единицах. л

Для части а) я считаю, что М В "=" м В 5 бревно 10 г + 5 "=" 2,25 5 бревно 10 460 + 5 6.06

Это правильный ответ.


Для части б) я использую отношения

(1) Ф "=" л 4 π 2 г 2

(2) м ζ м "=" 2,5 бревно 10 ( Ф ζ Ф )

Где л это светимость, г расстояние от звезды до земли в парсеках, Ф ζ , Ф - потоки, полученные на Земле от Zeta Puppis и Солнца соответственно. Я уже знаю, что видимая величина Солнца, м "=" 26,7 (вид с Земли) из более ранней части листа задач.

От ( 1 ) и ( 2 ) , затем

(3) 2,25 26,7 "=" 2,5 бревно 10 [ л ζ л ( г г ζ ) 2 ]

Так как расстояния в парсеках

г "=" 1,5 × 10 11 м п с 3.1 × 10 16 м 4,84 × 10 6 п с

Таким образом, подставляя заданные значения в ( 3 ) и упрощение

28,95 "=" 2,5 бревно 10 [ л ζ л ( 4,84 × 10 6 460 ) 2 ]

10 28,95 2,5 "=" [ л ζ л ( 4,84 × 10 6 460 ) 2 ]

( 460 4,84 × 10 6 ) 2 × 10 11.58 "=" л ζ л

л ζ "=" ( 460 4,84 × 10 6 ) 2 × 10 11.58 л 2,38 × 10 4 л


Проблема в том, что правильный ответ 7.6 × 10 5 л

В авторском решении указано, что

Чтобы рассчитать светимость, нам нужно использовать болометрическую абсолютную величину, поскольку только болометрические величины учитывают мощность, излучаемую во всем диапазоне длин волн. Как М "=" 2,5 бревно л + с , где с константа, мы можем связать ζ Светимость щенка л ζ к солнечному сиянию л

М ζ М "=" 2,5 бревно 10 ( л ζ л )
и поэтому
л ζ л "=" 10 4 ( М ζ М ) "=" 10 0,4 ( 4,8 + 9,9 ) "=" 7.6 × 10 5

Итак, я понимаю, почему решение автора правильное. Но я не понимаю, почему мое решение неверно. Это потому, что из моих конспектов лекций я понял, что

Болометрическая величина

Общая величина, явный или абсолютный , звезды представляет поток звезды, суммированный по всем длинам волн. Это называется болометрической величиной, м б о л или М б о л для явный или абсолютный . Разница между болометрической величиной звезды и ее величиной в заданной полосе пропускания, например В , называется болометрической поправкой, Б С . Для данного звездного типа и класса светимости вы можете перейти от величины, измеренной в данной полосе пропускания, скажем В , к болометрической величине путем добавления болометрической поправки. Таким образом

м б о л "=" м В + Б С

Итак, из вышеизложенного ясно сказано, что можно использовать и кажущиеся величины (что я и использовал в своем решении), но автор использует абсолютные величины.


Я действительно не понимаю, чего мне здесь не хватает (возможно, что-то простое). Проще говоря, почему мое решение неверно?

Ответы (1)

Ваш первый метод не сработал, потому что вы, кажется, только что использовали видимые визуальные величины. Это сработает для двух звезд с одинаковыми болометрическими поправками, но Солнце и Зета-щенок имеют разные спектральные классы и очень разные болометрические поправки.

значения Ф в вашем уравнении (2) представлены потоки только в V-диапазоне. Переписать отношение этих потоков как отношение светимостей можно только в том случае, если доля светимости, появляющаяся в полосе V, одинакова для обеих звезд. Учет этого и есть смысл болометрической коррекции.

Болометрическая поправка Солнца близка к нулю, тогда как по вашему первому расчету БК Zeta Pup составляет -3,84.