Ograniczenie wielkości - Limiting magnitude
W astronomii , ograniczającym wielkość jest najsłabsze pozorna wielkość z ciała niebieskiego , który jest wykrywany lub wykrywany przez danego instrumentu.
W niektórych przypadkach wielkość graniczna odnosi się do górnego progu wykrywalności. W bardziej formalnych zastosowaniach wraz z siłą sygnału określana jest wielkość graniczna (np. „10 magnitudo przy 20 sigma ”). Czasami wielkość graniczna jest określana przez przeznaczenie instrumentu (np. „10 wielkości dla fotometrii ”) To stwierdzenie uznaje, że detektor fotometryczny może wykrywać światło o wiele słabsze, niż jest w stanie wiarygodnie zmierzyć.
Ograniczająca wielkość instrumentu jest często przytaczana jako idealne warunki, ale warunki środowiskowe nakładają dalsze ograniczenia praktyczne. Należą do nich pogoda, światło księżyca, poświata i zanieczyszczenie światłem. Międzynarodowe Stowarzyszenie Ciemnego Nieba był wokal w championing przyczynę zmniejszania skyglow i zanieczyszczenie światłem .
Widoczność gołym okiem
Ograniczająca jasność dla widoczności gołym okiem odnosi się do najsłabszych gwiazd, które można zobaczyć nieuzbrojonym okiem w pobliżu zenitu w pogodne, bezksiężycowe noce. Ilość ta jest najczęściej używana jako ogólny wskaźnik jasności nieba , ponieważ obszary zanieczyszczone światłem i wilgotne zazwyczaj mają jaśniejsze jasności graniczne niż odległe obszary pustynne lub na dużych wysokościach. Wielkość graniczna będzie zależeć od obserwatora i będzie wzrastać wraz z adaptacją oka do ciemności. Na stosunkowo czystym niebie graniczna widoczność będzie wynosić około 6 magnitudo. Jednak graniczna widzialność to 7 magnitudo dla słabych gwiazd widocznych z ciemnych obszarów wiejskich położonych 200 kilometrów od głównych miast.
W obrębie obszarów metropolitalnych występuje nawet zróżnicowanie. Dla tych, którzy mieszkają na przedmieściach Nowego Jorku , ograniczeniem może być 4,0. Odpowiada to około 250 widocznym gwiazdom, czyli jednej dziesiątej liczby, którą można dostrzec pod idealnie ciemnym niebem. W dzielnicach Nowego Jorku poza Manhattanem ( Brooklyn , Queens , Staten Island i Bronx ) graniczna jasność może wynosić 3,0, co sugeruje, że w najlepszym przypadku w jednym czasie można zobaczyć tylko około 50 gwiazd. Z jasno oświetlonego środkowego Manhattanu graniczna jasność wynosi prawdopodobnie 2,0, co oznacza, że z serca Nowego Jorku w danym momencie będzie widocznych tylko około 15 gwiazd.
Ze stosunkowo ciemnych obszarów podmiejskich, graniczna jasność jest często bliższa 5 lub nieco słabsza, ale z bardzo odległych i czystych miejsc niektórzy astronomowie amatorzy widzą prawie tak słabe jak 8 magnitudo. Wiele podstawowych odniesień obserwacyjnych podaje wartość graniczną 6 magnitudo, ponieważ jest to przybliżona granica map gwiazd sprzed wynalezienia teleskopu. Umiejętności w tym obszarze, które wymagają użycia odwróconego wzroku , różnią się znacznie w zależności od obserwatora, przy czym korzystne są zarówno młodość, jak i doświadczenie.
Ograniczoną jasność tradycyjnie szacuje się, szukając słabych gwiazd o znanej jasności. W 2013 r. opracowano aplikację opartą na Google Sky Map, która pozwala niespecjalistom oszacować graniczną wielkość w zanieczyszczonych obszarach za pomocą telefonu.
Astronomia amatorska
W astronomii amatorskiej wielkość graniczna odnosi się do najsłabszych obiektów, które można oglądać przez teleskop. Na przykład dwucalowy teleskop zbierze około 40 razy więcej światła niż typowe oko i pozwoli zobaczyć gwiazdy z jasnością około 10 magnitudo; 10-calowy (25 cm) teleskop zbierze około 1000 razy więcej światła niż typowe oko i zobaczy gwiazdy o jasnościach do około 14 magnitudo, chociaż te jasności są bardzo zależne od obserwatora i warunków widzenia.
Obliczanie wielkości granicznej
Duże obserwatoria
Teleskopy w dużych obserwatoriach zazwyczaj znajdują się w miejscach wybranych dla ciemnego nieba. Zwiększają również wartość graniczną, stosując długie czasy integracji w detektorze oraz stosując techniki przetwarzania obrazu w celu zwiększenia stosunku sygnału do szumu. Większość teleskopów klasy od 8 do 10 metrów może wykryć źródła o jasności wizualnej około 27 przy jednogodzinnym czasie integracji.
Zautomatyzowane przeglądy astronomiczne są często ograniczone do około 20 magnitudo ze względu na krótki czas ekspozycji, który pozwala na pokrycie dużej części nieba w nocy. W 30 sekundowej ekspozycji 0,7-metrowy teleskop w Catalina Sky Survey ma graniczną jasność 19,5 magnitudo. Zwicky Przejściowa obiektu ma ograniczający wielkość 20.5 i Pan-STARRS ma ograniczający wielkość 24.
Jeszcze wyższe jasności graniczne można osiągnąć dla teleskopów nad ziemską atmosferą, takich jak Teleskop Kosmiczny Hubble'a , gdzie jasność nieba spowodowana atmosferą nie ma znaczenia. W przypadku teleskopów orbitalnych jasność tła nieba ustalana jest przez światło zodiakalne . Teleskop Hubble'a może wykrywać obiekty tak słabe jak +31,5 magnitudo, a Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (działający w widmie podczerwonym ) ma mieć limit jasności 34 magnitudo.