표면밝기 문서 원본 보기

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[[은하]], [[성단]], [[성운]]과 같은 거대한 천체의 전반적인 밝기는 천체의 총 등급(total magnitude, Intergrated magnitude), 총 실시등급(Intergrated visual magnitude)에 의해 측정될 수 있다. 이것과 연관된 개념이 거대한 천체의 규격화된 크기(standard-size) 당 밝기로 명시 되는 '''표면밝기'''(Surface brightness)이다.

== 일반적인 설명 ==

총 등급은 성운, 성단, 은하 등과 같은 거대한 천체의 밝기의 단위로써, 천체가 차지하는 면적에 따른 광도의 합산으로 얻을 수 있다. 다른 방법으로, 다른 크기의 직경을 가진 틈이나 다른 조리개 값을 통해 광도계를 사용할 수 있다.<ref name=daintith_gould2005>{{서적 인용
 | author=Daintith, John; Gould, William | year=2006
 | title=The Facts on File dictionary of astronomy
 | url=https://archive.org/details/factsonfiledicti0005unse | page=[https://archive.org/details/factsonfiledicti0005unse/page/n504 489] | series=Facts on File science library
 | edition=5th | publisher=Infobase Publishing
 | isbn=0-8160-5998-5 }}</ref> 배경 조명은 총 밝기를 얻기 위한 측정으로부터 뺀다.<ref name=sa12_164>{{저널 인용
 | last=Palei | first=A. B.
 | title=Integrating Photometers
 | journal=Soviet Astronomy | volume=12 | page=164
 | month=August | year=1968
 | bibcode=1968SvA....12..164P
 | ref=harv
}}</ref> 결과 측정된 등급 값은 동일한 양의 에너지를 방출하고 있는 점상 광원과 같다.<ref name=sherrod_koed2003>{{서적 인용
 | author=Sherrod, P. Clay; Koed, Thomas L. | year=2003
 | title=A Complete Manual of Amateur Astronomy: Tools and Techniques for Astronomical Observations
 | page=266 | series=Astronomy Series
 | publisher=Courier Dover Publications
 | isbn=0-486-42820-6 }}</ref>

천체의 겉보기 등급은 일반적으로 천체가 방출하는 빛의 총량으로써 주어진다. 예를 들어 겉보기등급이 12.5등급인 은하가 있다고 가정하면, 그것은 우리가 12.5등급의 별을 볼 때 눈에 들어오는 빛의 양과 은하에서 방출되어 우리 눈에 들어오는 빛의 총량이 동일한 것을 의미한다. 그러나, 별은 너무 작기 때문에 많은 관측에서 실질적으로 점광원으로 보이는 동안(가장 큰 [[황새치자리 R]]의 시직경은 0.057 ± 0.005"이다.), 은하는 거대해서 시직경이 초나 분 단위까지 이를 수 있다. 그로 인해서, 은하는 배경조명인 대기광에 대해 별보다 힘들게 보일 것이다. 따라서 천체의 표면밝기를 견적하는 것은 천체가 얼마나 쉽게 관찰할 수 있는지의 정보로써 제공된다.

== 표면밝기의 계산 ==

표면밝기는 플럭스 밀도처럼 면적당 밝기라고 할 수 있다. 그러나 이는 겉보기 밝기이므로 보통 단위는 제곱초당 등급(m/arcsec<sup>2</sup>)으로써 계산된다. 표면밝기는 등급을 간단하게 면적으로 나누어서 계산될 수 없다. 대신, 로그를 사용하여 광원의 등급을 m, 면적을 A, 표면밝기를 S라고 하면 다음과 같이 주어질 수 있다.

<math>S = m + 2.5 \cdot \log_{10} A.</math>

표면밝기는 광도거리(Luminosity distance, [[겉보기등급]]과 [[절대등급]]에 의해 결정되는 거리)와 일정하다. 가까운 천체들의 광도 거리는 천체의 물리학적 거리와 동일하다. 가까운 천체가 방출하는 빛의 양과, 복사 플럭스는 물체와 거리의 제곱에 따라 감소하지만 물리학적 면적과 일치하는 입체각(예를 들면 arcsec<sup>2</sup>)은 결과적으로 표면밝기와 동일한 방식으로 증가한다.

== 물리학적 단위와의 관계 ==

등급 단위의 표면밝기와 물리학적 단위의 표면밝기는 광도 단위를 태양광도(태양의 실제밝기=1), 거리 단위를 파섹(3.26 광년)으로 설정하면 다음과 같이 주어진다.

<math>S(mag/arcsec^2)=M_{\odot}+21.572-2.5\log_{10} S (L_{\odot}/pc^2),</math>

Msol과 Lsol은 태양의 절대등급과 각각의 [[스펙트럼]](Color-band)으로 결정되는 태양의 광도다.<ref>Absolute magnitudes of the Sun in different color-bands can be obtained from {{harvtxt|Binney|Merrifield|1998}} or [http://www.ucolick.org/~cnaw/sun.html Absolute Magnitude of the Sun in Several Bands] {{웹아카이브|url=https://web.archive.org/web/20070718015507/http://www.ucolick.org/~cnaw/sun.html#}}</ref>

== 같이 보기 ==
* [[낮은 표면밝기 은하]]
* [[표면밝기 요동]]

== 각주 ==
{{각주}}

* {{서적 인용| last=Binney | first=James | last2=Merrifield | first2=Michael | title= Galactic Astronomy | url=https://archive.org/details/galacticastronom0000binn | publisher=Princeton University Press | year=1998 | isbn= 978-0-691-02565-0 | ref=harv | postscript=<!-- Bot inserted parameter. Either remove it; or change its value to "." for the cite to end in a ".", as necessary. -->{{inconsistent citations}} }}
* {{서적 인용| last1=Sparke | first1=L. | last2=Gallagher | first2=J. | year=2000 | title=Galaxies in the Universe: An Introduction | url=https://archive.org/details/galaxiesinuniver0000spar | edition=1st | publisher=Cambridge University Press | isbn=0-521-59241-0 | ref=harv | postscript=<!-- Bot inserted parameter. Either remove it; or change its value to "." for the cite to end in a ".", as necessary. -->{{inconsistent citations}}}}

{{전거 통제}}

[[분류:관측천문학]]