Фотометрична система

Фотометрична система — це набір чітко визначених смуг пропускання (або світлофільтрів) із відомою чутливістю до падаючого випромінювання для виконання фотометричних вимірювань в астрономії. Коли вказують зоряні величини небесних тіл, завжди вказують (або мають на увазі) конкретний світлофільтр, в якому виконано вимірювання.

Досі поширена фотометрична система Джонсона-Моргана UBV 1953 року. Однак всього відомо понад 200 різних фотометричних систем, вживаних на тих чи інших астрономічних інструментах[1]. Залежно від ширини смуг пропускання фотометричні системи поділяють на широкосмугові (смуги ширші за 30 нм), середньої ширини (від 10 до 30 нм) та вузькосмугові (смуги вужчі за 10 нм)

Літерні позначення

[ред. | ред. код]

Кожна літера позначає ділянку світла електромагнітного спектра; вони добре охоплюють послідовні основні групи: ближнє ультрафіолетове, видиме світло, ближнє інфрачервоне, частину середнього інфрачервоного.

Використання діапазонів U, B, V, R, I датується ще 1950-ми роками.

З появою інфрачервоних детекторів у наступному десятилітті, в інфрачервоній області ввели смуги від J до N, розташувавши їх в алфавітному порядку після червоної смуги I.

Пізніше вставили діапазон H, потім у 1990-х роках діапазон Z і, нарешті, Y, без зміни раніше введених позначень. Отже, H, Z і Y порушують алфавітний порядок решти ближніх інфрачервоних смуг.

Літера Ефективна середина лінії λeff[2] Ширина на піввисоті[2] Δλ Віріанти Опис
Ультрафіолетовий
U 365 нм 66 нм u, u', u* «U» від англ. ultraviolet (ультрафіолет)
Видимий
B 445 нм 94 нм b «B» від blue (синій)
G[3] 464 нм 128 нм g, g' «G» від green (синій)
V 551 нм 88 нм v, v' «V» від visual (видимий)
R 658 нм 138 нм r, r', R', Rc, Re, Rj «R» від red (червоний)
Ближній інфрачервоний
I 806 нм 149 нм i, i', Ic, Ie, Ij «I» від infrared (інфрачервоний)
z-s' 893,2 нм 100 нм z-s'
Z 900 нм[4] 152 нм z, z'
Y 1020 нм 120 нм y
J 1220 нм 213 нм J', Js
H 1630 нм 307 нм
K 2190 нм 390 нм K Continuum, K', Ks, Klong, K8, nbK
L 3450 нм 472 нм L', nbL'
Середній інфрачервоний
M 4750 нм 460 нм M', nbM
N 10500 нм 2500 нм
Q 21000 нм[5] 5800 нм[5] Q'

Часто використовують комбінації цих літер: наприклад, в назві багатьох статей комбінацію JHK використовують на позначення всього ближнього інфрачервоного діапазону[6].

Поширені світлофільтри

[ред. | ред. код]

В таблиці представлені світлофільтри, які зараз широко використовують на телескопах.

Одиниці вимірювання:

Назва Фільтри Примітки
2,2 m telescope, La Silla, ESO J = 1,24 мкм H = 1,63 мкм K = 2,19 мкм L' = 3,78 мкм M = 4,66 мкм N1 = 8,36 мкм N2 = 9,67 мкм N3 = 12,89 мкм 2,2-метровий телескоп Обсерваторії Ла-Сілья, ЄПО[7]
2MASS/PAIRITEL J = 1,25 мкм H = 1,65 мкм Ks = 2,15 мкм 2MASS, Peters Automated InfraRed Imaging TELescope
CFHTLS (Megacam) u* = 374 нм g' = 487 нм r' = 625 нм i' = 770 нм z' = 890 нм Телескоп CFHT
Chandra X-ray Observatory LETG = 0,08-0,2 keV HETG = 0,4-10 keV Космічний телескоп Чандра
CTIO J = 1,20 мкм H = 1,60 мкм K = 2,20 мкм L = 3,50 мкм Обсерваторія Серро-Тололо
Cousins RI photometry Rc = 647 нм Ic = 786,5 нм Система Казінса, 1976[8]
Dark Energy Camera g = 472,0 нм r = 641,5 нм i = 783,5 нм z = 926,0 нм Y = 1009,5 нм Використовувалась для Dark Energy Survey[9]
DENIS I = 0,79 мкм J = 1,24 мкм K = 2,16 мкм Deep Near Infrared Survey
Eggen RI photometry Re = 635 нм Ie = 790 нм Eggen RI photometry, 1965[10]
FIS N60 = 65,00 мкм WIDE-S = 90,00 мкм WIDE-L = 145,00 мкм N160 = 160,00 мкм Far-Infrared Surveyor на борту супутника AKARI
Gaia G = 673 нм GBP = 532 нм GRP = 797 нм GRVS = 860 нм Космічний апарат Gaia[11]
GALEX NUV = 175—280 нм FUV = 135—175 нм GALaxy Evolution Explorer[12]
GOODS[en] (Hubble ACS) B = 435 нм V = 606 нм i = 775 нм z = 850 нм Advanced Camera for Surveys космічного телескопа Габбл
HAWC+ Band 1 = 53 мкм Band 2 = 89 мкм Band 3 = 154 мкм Band 4 = 214 мкм High-resolution Airborne Wideband Camera+ на літаку SOFIA[13]
HDF 450 нм 606 нм 814 нм Hubble Deep Field космічного телескопа Габбл
IRTF NSFCAM J = 1,26 мкм H = 1,62 мкм K' = 2,12 мкм Ks = 2,15 мкм K = 2,21 мкм L = 3,50 мкм L' = 3,78 мкм M' = 4,78 мкм M = 4,85 мкм NSFCAM телескопа IRTF[14]
ISAAC UTI/VLT Js = 1,2 мкм H = 1,6 мкм Ks = 2,2 мкм L = 3,78 мкм Brα = 4,07 мкм Infrared Spectrometer And Array Camera Дуже великого телескопа[15]
Johnson system (UBV) U = 364 нм B = 442 нм V = 540 нм Система UBV
Vera C. Rubin Observatory (LSST) u = 320,5–393,5 нм g = 401,5–551,9 нм r = 552,0–691,0 нм i = 691,0–818,0 нм z = 818,0–923,5 нм y = 923,8–1084,5 нм Обсерваторія Вери Рубін[16]
OMC Johnson V-filter = 500—580 нм Optical Monitor Camera космічного апарата INTEGRAL[17]
Pan-STARRS g = 481 нм r = 617 нм i = 752 нм z = 866 нм y = 962 нм Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System[18]
ProNaOS/SPM Band 1 = 180—240 мкм Band 2 = 240—340 мкм Band 3 = 340—540 мкм Band 4 = 540—1200 мкм PROgramme NAtional d'Observations Submillerètrique/Systéme Photométrique Multibande, balloon-borne experiment[19]
Sloan, SDSS u' = 354 нм g' = 475 нм r' = 622 нм i' = 763 нм z' = 905 нм Слоанівський цифровий огляд неба
SPIRIT III Band B1 = 4,29 мкм Band B2 = 4,35 мкм Band A = 8,28 мкм Band C = 12,13 мкм Band D = 14,65 мкм Band E = 21,34 мкм Infrared camera on Midcourse Space Experiment[20]
Spitzer IRAC ch1 = 3,6 мкм ch2 = 4,5 мкм ch3 = 5,8 мкм ch4 = 8,0 мкм Infrared Array Camera космічного телескопа Спітцер
Spitzer MIPS 24 мкм 70 мкм 160 мкм Multiband Imaging Photometer for Spitzer on Spitzer
Stromvil filters U = 345 нм P = 374 нм S = 405 нм Y = 466 нм Z = 516 нм V = 544 нм S = 656 нм Stromvil photometry
Strömgren filters u = 350 нм v = 411 нм b = 467 нм y = 547 нм β narrow = 485,8 нм β wide = 485 нм Фотометрична система Стремґрена
UKIDSS (WFCAM) Z = 882 нм Y = 1031 нм J = 1248 нм H = 1631 нм K = 2201 нм UKIRT Infrared Deep Sky Survey
Vilnius photometric system U = 345 нм P = 374 нм S = 405 нм Y = 466 нм Z = 516 нм V = 544 нм S = 656 нм Вільнюська фотометрична система
VISTA IRC Z = 0,88 мкм Y = 1,02 мкм J = 1,25 мкм H = 1,65 мкм Ks = 2,20 мкм NB1,18 = 1,18 мкм Visible & Infrared Survey Telescope for Astronomy
WISE W1 = 3,4 мкм W2 = 4,6 мкм W3 = 12 мкм W4 = 22 мкм WISE
XMM-Newton OM UVW2 = 212 нм UVM2 = 231 нм UVW1 = 291 нм U = 344 нм B = 450 нм V = 543 нм XMM-Newton Optical/UV Monitor[21]
XEST Survey UVW2 = 212 нм UVM2 = 231 нм UVW1 = 291 нм U = 344 нм B = 450 нм V = 543 нм J = 1,25 мкм H = 1,65 мкм Ks = 2,15 мкм Огляд точкових джерела 2MASS за допомогою XMM-Newton OM[22]

Примітка: кольори є лише приблизними та ґрунтуються на представленні довжини хвилі за sRGB (якщо це можливо).[23]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Bessell, M. S. (2005). STANDARD PHOTOMETRIC SYSTEMS (PDF). Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 43: 293—336. doi:10.1146/annurev.astro.41.082801.100251.
  2. ↑ а б Binney, J.; Merrifield M. Galactic Astronomy, Princeton University Press, 1998, ch. 2.3.2, pp. 53
  3. ↑ Bessell, Michael S. (September 2005). Standard Photometric Systems (PDF). Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 43 (1): 293—336. Bibcode:2005ARA&A..43..293B. doi:10.1146/annurev.astro.41.082801.100251. ISSN 0066-4146.
  4. ↑ Gouda, N.; Yano, T.; Kobayashi, Y.; Yamada, Y. та ін. (23 травня 2005). JASMINE: Japan Astrometry Satellite Mission for INfrared Exploration. Proceedings of the International Astronomical Union. 2004 (IAUC196): 455—468. Bibcode:2005tvnv.conf..455G. doi:10.1017/S1743921305001614. z-band: 0.9 μm
  5. ↑ а б [1] Handbook of Geophysics and the Space Environment 1985, Air Force Geophysics Laboratory, 1985, ed. Adolph S. Jursa, Ch. 25, Table 25-1
  6. ↑ Monson, Andrew J.; Pierce, Michael J. (2011). Near-Infrared (Jhk) Photometry of 131 Northern Galactic Classical Cepheids. The Astrophysical Journal Supplement Series. 193 (1): 12. Bibcode:2011ApJS..193...12M. doi:10.1088/0067-0049/193/1/12. Example of use of J for «near-infrared»
  7. ↑ A study of the Chamaeleon I dark cloud and T-association. II – High-resolution IRAS maps around HD 97048 and 97300, Assendorp, R.; Wesselius, P. R.; Prusti, T.; Whittet, D. C. B., 1990
  8. ↑ ADPS
  9. ↑ DES
  10. ↑ ADPS
  11. ↑ Jordi, C.; Gebran, M.; Carrasco, J. M.; de Bruijne, J.; Voss, H.; Fabricius, C.; Knude, J.; Vallenari, A.; Kohley, R. (2010). Gaia broad band photometry. Astronomy and Astrophysics. 523: A48. arXiv:1008.0815. Bibcode:2010A&A...523A..48J. doi:10.1051/0004-6361/201015441.
  12. ↑ GALEX Instrument Summary. Goddard Space Flight Center. Процитовано 5 червня 2019.
  13. ↑ HAWC. Архів оригіналу за 13 березня 2008. Процитовано 25 травня 2008.
  14. ↑ NSFCAM
  15. ↑ ISAAC Overview. Paranal Instrumentation. ESO. Процитовано 13 жовтня 2011.
  16. ↑ LSST filter characteristics taken from https://github.com/lsst/throughputs/blob/master/baseline/ (see the filter_X.dat files) with the limits at half the peak transmission.
  17. ↑ About INTEGRAL
  18. ↑ Tonry, J. L.; Stubbs, C. W.; Lykke, K. R.; Doherty, P.; Shivvers, I. S.; Burgett, W. S.; Chambers, K. C.; Hodapp, K. W.; Kaiser, N. (2012). THE Pan-STARRS1 PHOTOMETRIC SYSTEM. The Astrophysical Journal. 750 (2): 99. arXiv:1203.0297. Bibcode:2012ApJ...750...99T. doi:10.1088/0004-637X/750/2/99.
  19. ↑ Pajot, F.; Stepnik, B.; Lamarre, J.-M.; Bernard, J.-P.; Dupac, X.; Giard, M.; Lagache, G.; Leriche, B.; Meny, C. (2006). Calibration of the PRONAOS/SPM submillimeter photometer (PDF). Astronomy & Astrophysics. 447 (2): 769—781. Bibcode:2006A&A...447..769P. doi:10.1051/0004-6361:20034226.
  20. ↑ MSXPSC – Midcourse Space Experiment (MSX) Point Source Catalog, V2.3
  21. ↑ XMM-Newton User's Handbook Sect. 3.5.3.1
  22. ↑ Audard, M.; Briggs, K. R.; Grosso, N.; Güdel, M.; Scelsi, L.; Bouvier, J.; Telleschi, A. (2007). The XMM-Newton Optical Monitor survey of the Taurus molecular cloud. Astronomy & Astrophysics. 468 (2): 379—390. arXiv:astro-ph/0611367. Bibcode:2007A&A...468..379A. doi:10.1051/0004-6361:20066320.
  23. ↑ Light wavelength to RGB Converter. www.johndcook.com. Процитовано 28 липня 2023.

Посилання

[ред. | ред. код]
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Фотометрична_система&oldid=45009510