점광원(Point-like sources)

점광원(Point-like sources)는 각크기가 망원경의 분해능보다 매우 작아서 관측 시에 점으로 보이는 천체를 의미한다. 대체로 지상 관측에서 천체의 각크기가 1’‘이하 라면 점광원으로 간주한다.

점광원을 관측할 때, 주로 사용하는 물리량은 스펙트럼 플럭스 밀도(Spectral flux density), 등급(Magnitude)가 대표적이다.

스펙트럼 플럭스 밀도(Spectral flux denstiy)

• 스펙트럼 플럭스 밀도는 다양한 용어로 혼용되어 사용된다. 영어 표현만 적으면 다음과 같다: Spectral energy flux density, flux density
  즉, 위 용어는 모두 같은 표현이다.

• 표기 방법: \(S\)
• 단위: \([W m^{-2} Hz^{-1}]\)
• 크기와 방향을 갖는 벡터량이지만 편의상 스칼라로 많이 사용한다.
• 기타
  • 관측자 입장에서 에너지 흐름이 흐름에 대해서 수직이라면 통과하는 플럭스가 최대가 된다.
  • 주의: 광자 플럭스(photon flux)와는 다른 개념이다.

등급(Magnitude)

등급은 두 별의 플럭스 비와 함께 로그로 표현할 수 있으며, 두 별의 등급 차는 다음과 같이 정의된다:

\[m_2 - m_1 = -\frac{5}{2} \log_{10} \left( \frac{\mathcal{F}_{p,2}}{\mathcal{F}_{p,1}} \right)\]

• 만약, 식에서 \(m_2 - m_1 = 5\)일 때, 별 1의 플럭스가 100배 더 크게 계산되는 것을 알 수 있다. 따라서 1등급 차이는 약 2.51의 플럭스 차이를 형성한다.

• 등급은 망원경에 부착되는 필터의 효율 함수(efficiency functions)에 영향을 받는다.
• 다양한 스펙트럼 반응 때문에 같은 별에 대해서 등급을 측정해도 필터마다 값이 다르게 나올 수 있다.

영등급 정의(Zero Point Definition)

광학 밴드에서 겉보기 밝기를 0으로 둘 수 있는 기준을 정할 수 있다. 즉, 위의 등급 식에서 \(m_1\)을 0으로 둔다고 생각하면 된다.
그 방법에는 2가지가 존재한다.

1. 베가 등급계(Vega magnitude system): 유형 A0V, 거리는 26.4광년(LY)에 위치하고, 온도 10,000K의 조건을 만족하는 별인 베가(Vega)의 등급으로 0으로 두는 방법이다.
2. AB 등급계(AB magnitude system): \(3.631 \cdot 10^{-20} \text{ergs} \cdot s \cdot cm^{-2} \cdot Hz^{-1}\)(3631Jy)을 0으로 두는 방법이다.