Dangaus šviesulių regimieji ryškiai

Norėdami įvertinti žvaigždės ar kito dangaus šviesulio regimąjį spindesį (šviesumą), koks jis atrodo žvelgiant iš Žemės, astronomai naudoja žvaigždžių ryškių skãlę, sumanytą dar senovės graikų. Jos pagrindas rėmėsi taisykle, kad didžiausio regimojo spindesio (šviesiausios) žvaigždės priskiriamos pirmajam ryškiui, o pačios blyškiausios, vos matomos plika akimi, – šeštajam ryškiui. Konkrečios žvaigždės regimojo ryškio vertė buvo nustatoma įvertinus, kiek kartų jos regimasis spindesys mažesnis už šviesiausių žvaigždžių spindesį. Vadinasi, kuo didesnis žvaigždės spindesys, tuo mažesnis jos ryškis. Šis ryškių skalės ypatumas išliko iki mūsų laikų. Regimasis ryškis tik parodo, kiek (daug ar mažai) šviesulio šviesos pasiekia mūsų akį, bet nieko nepasako apie jo atstumą.

Šiais laikais naudojama ryškių skalė patikslinta, atsižvelgiant į tai, kad žvaigždės spindesys matuojamas objektyviais jutikliais (fotografija ar elektroniniais detektoriais), o čia vartojama sąvoka „žvaigždės (šviesulio) spindesys“ yra jutiklio (akies ar elektroninio detektoriaus) ploto vieneto, statmeno spindulių sklidimo krypčiai, (energinė) apšvieta, kurią sukuria žvaigždė (šviesulys). Šiuolaikinėje ryškių skalėje nustatyta, kad dviejų žvaigždžių, kurių spindesys skiriasi 5 ryškiais, apšvietų santykis yra tiksliai lygus 100. Taigi, pirmojo ryškio žvaigždė yra 100 kartų šviesesnė už šeštojo ryškio žvaigždę. Iš čia galima daryti išvadą, kad dviejų žvaigždžių, kurių spindesys skiriasi vienu ryškiu, sukuriamų apšvietų santykis lygus 2,512. Jei žvaigždžių ryškių skirtumas lygus 2, tai jų sukuriamų apšvietų santykis lygus 2,512 ∙ 2,512 = 2,512² = 6,31. Jei žvaigždžių ryškių skirtumas lygus 3, tai jų sukuriamų apšvietų santykis lygus 2,512 ∙ 2,512 ∙ 2,512 = 2,512³ = 15,85, ir t. t. Taigi, šviesulio sukuriamos apšvietos sąryšis su regimuoju ryškiu išreiškiamas taip: 

\frac{E_A}{E_B}=\left(2,512\right)^{\left(m_B-m_A\right)}.    (2.2.1)

Paprastai vartojama šio sąryšio logaritminė išraiška, vadinama Pogsono formule:

m_A-m_B=-2,5\lg\frac{E_A}{E_B}.     (2.2.2)

Šiuolaikiniais elektroniniais jutikliais išmatuota apšvieta daug kartų tikslesnė nei įverčiai, nustatomi plika akimi. Todėl ryškiai apskaičiuojami šimtosiomis ar net tūkstantosiomis ryškio dalimis.

Dabar žinome, kad žvaigždės ar kiti dangaus šviesuliai skleidžia ne tik regimąją šviesą, bet ir ultravioletinę bei infraraudonąją spinduliuotę, kurios mūsų akys nemato. Šiame vadovėlyje dažniausiai nagrinėsime žvaigždžių ir kitų šviesulių ryškius, kurie nustatyti išmatavus jų sukeliamas apšvietas geriausiai mūsų akims matomame regimosios šviesos spektro ruože. Tokie ryškiai paprastai vadinami regimaisiais vizualiaisiais ir žymimi m_V arba V.

Įvairių dangaus šviesulių regimieji vizualieji ryškiai, išmatuoti šiuolaikiniais instrumentais, pateikti 2.2.1 pav. Matome, jog kai kurie šviesuliai tokie šviesūs, kad jų ryškis vertinamas neigiamaisiais skaičiais. Ryškių skalės atskaitos tašką maždaug atitinka Vega, kurios m_V = 0,03. Šviesiausias objektas yra Saulė, kurios regimasis vizualusis ryškis lygus –26,7, po jos eina Mėnulio pilnaties ryškis, lygus –12,7, o trečiasis objektas pagal spindesį danguje yra Venera, kurios ryškis didžiausio regimojo spindesio fazėje lygus –4,9. Šviesiausia žvaigždė, matoma iš Žemės, yra Sirijus, kurio regimasis vizualusis ryškis m_V = –1,5. Ryškių skalė ilgainiui plėtėsi didesnių ryškių verčių kryptimi, nes žvaigždžių ir kitų dangaus objektų spindesys buvo matuojamas vis didesniais teleskopais. Šiuo metu blyškiausias objektas, kurio regimasis vizualusis ryškis lygus 31, išmatuotas su Hablo kosminiu teleskopu. Taigi, ryškių skalė nuo nulinės padalos iki Hablo ribinio ryškio apima 31 ryškį. Tai atitinka apšvietų (spindesių) santykį, lygų 2,5 ∙ 10¹², t. y. 2500 milijardų. Šis pavyzdys parodo ryškių skalės pranašumą, nes milžiniški apšvietų santykių skaičiai suspaudžiami į mažą ryškių intervalą.

Didžiausio regimojo spindesio žvaigždžių sąrašas pateiktas vadovėlio priede (žr. p. 119).