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Corrección bolométrica

En astronomía , la corrección bolométrica es la corrección que se realiza a la magnitud absoluta de un objeto para convertir su magnitud visible en su magnitud bolométrica . Es grande para las estrellas que irradian la mayor parte de su energía fuera del rango visible. Aún no se ha estandarizado una escala uniforme para la corrección.

Descripción

Matemáticamente, dicho cálculo se puede expresar:

La corrección bolométrica para un rango de estrellas con diferentes tipos espectrales y grupos se muestra en la siguiente tabla: [1] [2] [3]

La corrección bolométrica es grande y negativa tanto para las estrellas de tipo temprano (calientes) como para las estrellas de tipo tardío (frías). En el primer caso, porque una parte sustancial de la radiación producida está en el ultravioleta, y en el segundo, porque una gran parte está en el infrarrojo. Para una estrella como el Sol, la corrección es solo marginal porque el Sol irradia la mayor parte de su energía en el rango de longitud de onda visible. La corrección bolométrica es la corrección que se realiza a la magnitud absoluta de un objeto para convertir la magnitud visible de un objeto en su magnitud bolométrica.

Como alternativa, la corrección bolométrica se puede realizar a magnitudes absolutas basadas en otras bandas de longitud de onda más allá del espectro electromagnético visible. [4] Por ejemplo, y de forma algo más común para aquellas estrellas más frías donde la mayor parte de la energía se emite en el rango de longitud de onda infrarroja, a veces se aplica un conjunto de valores diferentes de correcciones bolométricas a la magnitud infrarroja absoluta, en lugar de la magnitud visual absoluta.

Matemáticamente, tal cálculo podría expresarse: [5]

Donde M K es el valor de magnitud absoluta y BC K es el valor de corrección bolométrica en la banda K. [6]

Ajuste de la escala de corrección

La escala de corrección bolométrica se establece mediante la magnitud absoluta del Sol y una magnitud bolométrica absoluta adoptada (arbitraria) para el Sol . Por lo tanto, mientras que la magnitud absoluta del Sol en diferentes filtros es una cantidad física y no arbitraria, la magnitud bolométrica absoluta del Sol es arbitraria, y por lo tanto el punto cero de la escala de corrección bolométrica que se deriva de ella. Esto explica por qué las referencias clásicas han tabulado valores aparentemente mutuamente incompatibles para estas cantidades. [7] La ​​escala bolométrica históricamente ha variado algo en la literatura, con la corrección bolométrica del Sol en la banda V variando de -0,19 a -0,07 de magnitud. De ello se deduce que cualquier valor para la magnitud bolométrica absoluta del Sol es legítimo, con la condición de que una vez elegido, todas las correcciones bolométricas se reescalen en consecuencia. De lo contrario, esto inducirá errores sistemáticos en la determinación de las luminosidades estelares. [7] [8]

En agosto de 2015, la XXIX Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (UAI) en Honolulu adoptó la Resolución B2 sobre los puntos cero recomendados para las escalas de magnitud bolométrica absoluta y aparente. [9] [10]

Aunque las magnitudes bolométricas se han utilizado durante más de ocho décadas, ha habido diferencias sistemáticas en las escalas de magnitud absoluta-luminosidad presentadas en diversas referencias astronómicas sin estandarización internacional. Esto ha llevado a diferencias sistemáticas en las escalas de corrección bolométrica. Cuando se combina con magnitudes bolométricas absolutas incorrectas asumidas para el Sol, esto puede llevar a errores sistemáticos en las luminosidades estelares estimadas. Muchas propiedades estelares se calculan en función de la luminosidad estelar, como radios, edades, etc.

La Resolución B2 de 2015 de la IAU propuso una escala de magnitud bolométrica absoluta donde corresponde a la luminosidad3,0128 × 10 28  W , con la luminosidad del punto cero elegida de manera que el Sol (con luminosidad nominal 3,828 × 10 26  W ) corresponde a la magnitud bolométrica absoluta . Colocando una fuente de radiación (por ejemplo, una estrella) a la distancia estándar de 10 parsecs , se deduce que el punto cero de la escala de magnitud bolométrica aparente corresponde a la irradiancia , donde la irradiancia solar total nominal medida en 1 unidad astronómica (1361 W/m 2 ) corresponde a una magnitud bolométrica aparente del Sol de .

Una propuesta similar de la UAI en 1999 (con un punto cero ligeramente diferente, vinculado a una estimación obsoleta de la luminosidad solar) fue adoptada por las Comisiones 25 y 36 de la UAI. Sin embargo, nunca llegó a votación en la Asamblea General y, posteriormente, sólo fue adoptada esporádicamente por los astrónomos en la literatura.

Véase también

Enlaces externos

Referencias

  1. ^ Popper, Daniel M. (1980-09-01). "Masas estelares". Revista anual de astronomía y astrofísica . 18 (1): 115–164. Código Bibliográfico :1980ARA&A..18..115P. doi :10.1146/annurev.aa.18.090180.000555. ISSN  0066-4146.
  2. ^ Humphreys, RM ; McElroy, DB (1984). "La función de masa inicial para estrellas masivas en la Galaxia y las Nubes de Magallanes". The Astrophysical Journal . 284 : 565–577. Bibcode :1984ApJ...284..565H. doi : 10.1086/162439 . ISSN  0004-637X.
  3. ^ B., Kaler, James (1989). Estrellas y sus espectros: una introducción a la secuencia espectral . Cambridge [Cambridgeshire]: Cambridge University Press. ISBN 978-0521304948.OCLC 17731797  .{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  4. ^ Bessell, MS; et al. (mayo de 1998). "Modelo de atmósferas con colores de banda ancha, correcciones bolométricas y calibraciones de temperatura para estrellas O-M". Astronomía y Astrofísica . 333 : 231–250. Código Bibliográfico :1998A&A...333..231B.
  5. ^ Salaris, Maurizio; et al. (noviembre de 2002). "Efectos de la población en la magnitud absoluta de los cúmulos de gigantes rojas: la banda K". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 337 (1): 332–340. arXiv : astro-ph/0208057 . Bibcode :2002MNRAS.337..332S. doi : 10.1046/j.1365-8711.2002.05917.x . S2CID  17930469. Temperaturas efectivas más bajas corresponden a valores más altos de ; dado que , las estrellas RC más frías tienden a ser más brillantes.
  6. ^ Buzzoni, A.; et al. (abril de 2010). "Corrección bolométrica y distribución espectral de energía de estrellas frías en cúmulos galácticos". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 403 (3): 1592–1610. arXiv : 1002.1972 . Código Bibliográfico :2010MNRAS.403.1592B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2009.16223.x . S2CID  119181086.
  7. ^ abc Casagrande, Luca; VandenBerg, Don A. (octubre de 2014), "Fotometría estelar sintética: consideraciones generales y nuevas transformaciones para sistemas de banda ancha", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , 444 (1): 392, arXiv : 1407.6095 , Bibcode :2014MNRAS.444..392C, doi : 10.1093/mnras/stu1476con códigos de interpolación actualizados https://github.com/casaluca/bolometric-corrections
  8. ^ ab Casagrande, L; VandenBerg, Don A (18 de enero de 2018). "Fotometría estelar sintética – II. Prueba de la escala de flujo bolométrico y tablas de correcciones bolométricas para los sistemas Hipparcos/Tycho, Pan-STARRS1, SkyMapper y JWST". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 475 (4): 5023–5040. arXiv : 1801.05508 . Bibcode :2018MNRAS.475.5023C. doi : 10.1093/mnras/sty149 . ISSN  0035-8711.
  9. ^ Se anuncian los proyectos de resolución de la XXIX Asamblea General de la UAI , consultado el 8 de julio de 2015
  10. ^ Mamajek, EE; et al. (2015). "Resolución B2 de la IAU 2015 sobre puntos cero recomendados para las escalas de magnitud bolométrica absoluta y aparente". arXiv : 1510.06262v2 [astro-ph.SR].
  11. ^ Flower, Phillip J. (septiembre de 1996), "Transformaciones de diagramas teóricos de Hertzsprung-Russell a diagramas de color-magnitud: temperaturas efectivas, colores BV y correcciones bolométricas", The Astrophysical Journal , 469 : 355, Bibcode :1996ApJ...469..355F, doi :10.1086/177785
  12. ^ ab Torres, Guillermo (noviembre de 2010). "Sobre el uso de correcciones bolométricas empíricas para estrellas". The Astronomical Journal . 140 (5): 1158–1162. arXiv : 1008.3913 . Bibcode :2010AJ....140.1158T. doi :10.1088/0004-6256/140/5/1158. S2CID  119219274.