광곡선

Light curve
이 기사는 밝기 변화에 대한 천문학적 그래프에 관한 것입니다.광합성 반응 그래프는 빛 곡선(식물학)을 참조하십시오.
2006년 10월 6일 마운트 존 대학교 천문대에서 촬영된 이미지를 기반으로 한 소행성 201 페넬로페의 빛 곡선.3.7474시간 동안 한 번의 완전한 회전을 보여줍니다.

천문학에서, 빛 곡선은 천체나 지역의 빛의 세기를 시간의 함수로 나타낸 그래프로, 일반적으로 빛의 크기를 y축으로, 시간을 x축으로 합니다.빛은 보통 특정 주파수 간격이나 대역에 있습니다.

빛 곡선은 쌍성계, 세페이드 변광성, 다른 주기적인 변광성, 통과하는 외계 행성처럼 주기적일 수도 있고, 초신성, 초신성, 마이크로렌즈 사건처럼 비주기적일 수도 있으며, 엄폐 사건 동안 관측된 쌍성계의 빛 곡선처럼 비주기적일 수도 있습니다.다른 관측과 함께 빛 곡선에 대한 연구는 빛 곡선을 생성하는 물리적 과정에 대한 상당한 정보를 제공하거나 빛 곡선에 대한 물리적 이론을 제한할 수 있습니다.

변광성

주요 기사:변광성
규모 대 맥동상을 보여주는 δ Cephei의 광도 곡선

시간에 따른 변광성의 겉보기 등급 그래프는 일반적으로 별의 행동을 시각화하고 분석하는 데 사용됩니다.변광성 유형의 분류는 스펙트럼 특성에서 점점 더 많이 이루어지지만 밝기 변화의 진폭, 주기 및 규칙성은 여전히 중요한 요소입니다.세페이드와 같은 일부 유형은 주기, 진폭 및 모양이 정확히 동일한 극도로 규칙적인 빛 곡선을 가지고 있습니다.미라 변수와 같은 다른 변수들은 몇 개 크기의 큰 진폭을 가진 다소 덜 규칙적인 빛 곡선을 가지고 있는 반면, 반규칙적인 변수들은 덜 규칙적이고 더 [1]작은 진폭을 가지고 있습니다.

가변적인 별빛 곡선의 모양은 밝기 변화를 만드는 기본적인 물리적 과정에 대한 가치 있는 정보를 제공합니다.일식 변수의 경우, 빛 곡선의 모양은 전체성의 정도, 별들의 상대적인 크기 및 상대적인 표면 [2]밝기를 나타냅니다.그것은 또한 궤도의 이심률과 두 [3]별의 모양의 왜곡을 보여줄 수도 있습니다.맥동하는 별의 경우, 맥동의 진폭이나 주기는 별의 광도와 관련이 있을 수 있으며, 광도 곡선 모양은 맥동 [4]모드를 나타내는 지표가 될 수 있습니다.

초신성

주요 기사:초신성
초신성형 빛 곡선 비교

초신성에서 나오는 빛의 곡선은 초신성의 종류를 나타낼 수 있습니다.초신성 유형은 스펙트럼에 기초하여 정의되지만, 각각은 전형적인 빛 곡선 모양을 가지고 있습니다.I형 초신성은 최대치가 급격한 빛의 곡선을 띠며 점차 감소하는 반면, II형 초신성은 최대치가 더 작습니다.빛 곡선은 희미한 초신성의 분류와 아형의 결정에 도움이 됩니다.예를 들어, 유형 II-P(고원의 경우)는 유형 II-L(선형)과 유사한 스펙트럼을 가지지만 감소가 몇 주 또는 몇 달 동안 평평하게 진행된 후 [5]페이드를 재개하는 가벼운 곡선으로 구별됩니다.

행성천문학

주요 기사: 행성학

행성학에서, 가벼운 곡선은 작은 행성, 달 또는 혜성 핵의 회전 주기를 유도하는 데 사용될 수 있습니다.지구에서는 태양계의 작은 물체를, 심지어 가장 강력한 망원경에서도, 검출기의 1 픽셀보다 물체의 겉보기 각도 크기가 작기 때문에 해결할 방법이 없는 경우가 많습니다.따라서 천문학자들은 물체가 만들어내는 빛의 양을 시간의 함수로 측정합니다.빛 곡선에서 피크의 시간 분리는 물체의 회전 주기를 추정할 수 있습니다.최대 밝기와 최소 밝기(광곡선의 진폭)의 차이는 물체의 모양이나 물체 표면의 밝고 어두운 부분 때문일 수 있습니다.예를 들어, 비대칭 소행성의 빛 곡선은 일반적으로 더 뚜렷한 최고점을 가지고 있는 반면, 더 구형의 물체의 빛 곡선은 더 [6]평평합니다.이것은 천문학자들이 소행성의 모양과 회전에 대한 정보를 추론할 수 있게 해줍니다.

소행성 광곡선 데이터베이스

경곡선품질코드

CALL(Collaborative Asteroid Lightcurve Link)의 Asteroid Lightcurve Database(LCDB)는 숫자 코드를 사용하여 소행성 광곡선에 대한 주기 솔루션의 품질을 평가합니다(실제 기초 데이터를 반드시 평가하는 것은 아님).품질 코드 파라미터 U의 범위는 0(잘못됨)에서 3(잘 정의됨)[7]입니다.

  • U = 0 → 결과가 나중에 부정확한 것으로 판명됨
  • U = 1 → 단편적인 광도 곡선에 기초한 결과가 완전히 틀렸을 수 있습니다.
  • U = 2 → 전체 범위 미만을 기준으로 한 결과입니다.기간이 30% 틀리거나 애매모호할 수 있습니다.
  • U = 3 → 주어진 정밀도 내에서 결과를 확보합니다.모호하지 않습니다.
  • U = n.a. → 사용할 수 없습니다.불완전하거나 결론이 나지 않은 결과.

후행 더하기 기호(+) 또는 마이너스 기호(-)는 부호가 없는 [7]값보다 약간 더 좋거나 더 나쁜 품질을 나타내는 데도 사용됩니다.

오컬트 라이트커브

자세한 정보:소행성에 의한 오컬레이션 ② 오컬레이션
소행성 1247 다이소나 오컬팅 4UCAC 174-171272의 빛 곡선 순간적인 소멸과 재등장을 보여줍니다.지속 시간은 6.48초입니다.

오컬트 빛 곡선은 종종 이진법으로 특징지어지는데, 별에서 나오는 빛이 순간적으로 종료되고, 지속 시간 동안 일정하게 유지되며, 순간적으로 복원됩니다.지속 시간은 오컬트 바디를 가로지르는 코드의 길이에 해당합니다.

전환이 즉각적으로 이루어지지 않는 상황은

  • 오컬트 또는 오컬트 바디가 이중성 또는 이중 소행성과 같이 이중일 때, 스텝 라이트 커브가 관찰됩니다.
  • 가려진 물체가 클 때, 예를 들어 안타레스와 같은 별이 클 때, 전환은 점진적입니다.
  • 신비한[8] 물체가 대기를 가지고 있을 때, 예를 들어 달 타이탄.

관측치는 일반적으로 비디오 장비를 사용하여 기록되고 GPS가 규정된 VTI(Video Time Inserter)를 사용하여 사라짐과 재등장 시간이 기록됩니다.

오컬트 라이트 커브는 VizieR [9]서비스에서 보관됩니다.

외계 행성 발견

항성의 광도 곡선 그래프가 주기적으로 감소하는 것은 항성이 공전하고 있는 앞을 지나가는 외계 행성 때문일 수 있습니다.외계 행성이 항성 앞을 지날 때, 그 항성으로부터의 빛은 일시적으로 차단되고, 그 결과 항성의 빛 곡선이 감소합니다.행성들이 별 주위를 주기적으로 돌기 때문에 이러한 하강은 주기적입니다.많은 외계 행성들이 천문학적 통과 방법으로 알려진 이 방법을 통해 발견되었습니다.

광곡선 반전

광도 곡선 반전은 회전하는 물체의 표면을 밝기 변화로부터 모델링하는 데 사용되는 수학적 기술입니다.이것은 별점이나 소행성 표면 알베도를 [10][11]효과적으로 이미지화하는 데 사용될 수 있습니다.

마이크로렌즈

주요 기사 : 중력 마이크로 렌즈

마이크로렌즈는 상대적으로 작고 질량이 작은 천체가 더 먼 천체의 밝기를 잠깐 증가시키는 과정입니다.이것은 더 큰 중력 렌즈에 비해 상대론적 효과가 작기 때문에 발생하지만, 그렇지 않으면 보이지 않는 항성 및 행성 질량 물체를 탐지하고 분석할 수 있습니다.이러한 물체의 특성은 렌즈 빛 곡선의 모양에서 추론할 수 있습니다.예를 들어, PA-99-N2는 안드로메다 은하에 있는 외계 [12]행성을 가진 별 때문일 수도 있는 마이크로 렌즈 사건입니다.

참고문헌

  1. ^ Samus, N. N.; Durlevich, O. V.; et al. (2009). "VizieR Online Data Catalog: General Catalogue of Variable Stars (Samus+ 2007–2013)". VizieR On-line Data Catalog: B/GCVS. Originally Published in: 2009yCat....102025S. 1. Bibcode:2009yCat....102025S.
  2. ^ Russell, Henry Norris (1912). "On the Determination of the Orbital Elements of Eclipsing Variable Stars. I". Astrophysical Journal. 35: 315. Bibcode:1912ApJ....35..315R. doi:10.1086/141942.
  3. ^ Kron, Gerald E. (1952). "A Photoelectric Study of the Dwarf M Eclipsing Variable YY Geminorum". Astrophysical Journal. 115: 301. Bibcode:1952ApJ...115..301K. doi:10.1086/145541.
  4. ^ Wood, P. R.; Sebo, K. M. (1996). "On the pulsation mode of Mira variables: Evidence from the Large Magellanic Cloud". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 282 (3): 958. Bibcode:1996MNRAS.282..958W. doi:10.1093/mnras/282.3.958.
  5. ^ "Supernova". Georgia State University – Hyperphysics – Carl Rod Nave. 1998.
  6. ^ Harris, A. W.; Warner, B. D.; Pravec, P. (2016). "Asteroid Lightcurve Derived Data V16.0". NASA Planetary Data System. 246: EAR-A-5-DDR-DERIVED-LIGHTCURVE-V16.0. Bibcode:2016PDSS..246.....H.
  7. ^ a b "Asteroid Lightcurve Data Base (LCDB) – 4.1.2 U (QUALITY) CODE". Collaborative Asteroid Lightcurve Link. 30 October 2011. Retrieved 16 March 2016.
  8. ^ Sicardy, B.; Brahic, A.; Ferrari, C.; Gautiert, D.; Lecacheux, J.; Lellouch, E.; Reques, F.; Arlot, J. E.; Colas, F. (1990-01-25). "Probing Titan's atmosphere by stellar occultation". Nature. 343 (6256): 350–353. Bibcode:1990Natur.343..350S. doi:10.1038/343350a0. ISSN 0028-0836. S2CID 4330667.
  9. ^ Dave, Herald; Derek, Breit; David, Dunham; Eric, Frappa; Dave, Gault; Tony, George; Tsutomu, Hayamizu; Brian, Loader; Jan, Manek (2016). "VizieR Online Data Catalog: Occultation lights curves (Herald+ 2016)". VizieR On-line Data Catalog. 1. Bibcode:2016yCat....102033H.
  10. ^ Harmon, Robert O.; Crews, Lionel J. (2000). "Imaging Stellar Surfaces via Matrix Light-Curve Inversion". The Astronomical Journal. 120 (6): 3274. Bibcode:2000AJ....120.3274H. doi:10.1086/316882.
  11. ^ Roettenbacher, Rachael M.; Monnier, John D.; Harmon, Robert O.; Barclay, Thomas; Still, Martin (2013). "Imaging Starspot Evolution on Kepler Target KIC 5110407 Using Light-Curve Inversion". The Astrophysical Journal. 767 (1): 60. arXiv:1302.6268. Bibcode:2013ApJ...767...60R. doi:10.1088/0004-637X/767/1/60. S2CID 119221231.
  12. ^ Haugan, S. V. H. (1996). "Separating Intrinsic and Microlensing Variability Using Parallax Measurements". In Kochanek, C.S.; Hewitt, Jacqueline (eds.). Astrophysical Applications of Gravitational Lensing. Symposium of the International Astronomical Union. Vol. 173. Melbourne; Australia: Kluwer Academic Publishers. p. 277. arXiv:astro-ph/9508112. Bibcode:1996IAUS..173..277H.

외부 링크