측광 표준성
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1. 개요
측광 표준성은 광전 측광기나 CCD 카메라 등을 이용한 천체 관측 시, 목표 천체의 정확한 밝기(등급)를 결정하기 위해 사용되는 기준 별이다. 망원경, 관측 장비의 효율, 지구 대기 흡수 등에 의한 오차를 보정하는 데 필수적이다.
가장 널리 사용되는 측광 시스템은 존슨 시스템으로, UBVRI 시스템으로 확장되었으며, 적외선 JHK 밴드까지 포함한다. 건 시스템은 존슨 시스템의 단점을 보완하기 위해 개발되었으며, 슬론 디지털 스카이 서베이에서 채택되었다. 2MASS 전천 주사 관측 데이터는 통일된 방식으로 보정되어 2차적인 표준별로 활용되기도 한다.
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측광 표준성 | |
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개요 | |
유형 | 항성 |
특징 | 광도 측정에 사용되는 표준 항성 |
활용 | 천문학 연구 측광학 장비 보정 |
역사 | |
기원 | 측광학의 발달과 함께 시작 |
중요성 | 우주의 거리 측정 천체의 물리적 특성 연구 |
종류 | |
절대 표준성 | 매우 정확하게 측정된 광도를 가진 항성 |
2차 표준성 | 절대 표준성을 기준으로 측정된 광도를 가진 항성 |
측정 방법 | |
지상 관측 | 망원경 사용 대기 보정 필요 |
우주 관측 | 대기 영향 없음 더 정확한 측정 가능 |
중요 목록 | |
랜드트 표준성 | 광범위하게 사용되는 표준성 목록 |
참고 자료 | |
활용 분야 | 변광성 연구 성단 연구 은하 연구 |
중요성 강조 | 천문학 연구의 기본 도구 |
2. 측광표준성의 필요성
광전 측광기나 CCD 카메라 등의 검출기를 천체 망원경에 장착하여 측광 표준성 이외의 천체를 관측할 때, 목표 천체에서 받는 광속을 그 전후에 측정한 측광 표준성에서 받는 광속과 비교한다. 이렇게 함으로써 망원경이나 관측 장비 고유의 효율, 파장 감도 특성 등에 의한 계통적인 오차와 관측 시점에서의 지구 대기에 의한 흡수를 보정하여 목표 천체의 정확한 밝기 (등급)를 결정할 수 있다.[1]
현재 가장 널리 사용되는 측광 시스템으로는 존슨 UBV 시스템을 확장한 존슨-커즌스 UBVRI 측광 시스템과 건 등이 발표한 건 시스템이 있다.
3. 측광표준성의 예
3. 1. 존슨 시스템 (Johnson System)
존슨-커즌스 UBVRI 측광 시스템에서 UBV는 1954년에 존슨이[1] 제시했고, RI는 1976년에 커즌스가 제시한 표준별을 사용했다.
처음에 제시된 표준별은 밝은 별이 많고, RI의 경우 적위 -40도 이남의 별뿐이라 북반구에서는 관측하기 어려웠다. 이에 어두운 표준별과 북반구에서 관측 가능한 표준별이 추가되었는데, 그중 가장 유명한 것은 1992년에 랜드올트가 발표한 적도대 표준별이다. 랜드올트는 이전에도 비교적 밝은 표준별과 남반구로 확대한 표준별 목록을 발표하기도 했다.
존슨 시스템은 근적외선의 JHK 밴드까지 확장되었다. 적외선에서는 가시광 영역과 검출기의 원리가 달라 UBVRI와는 다른 표준별을 사용한다. JHK 밴드의 주요 표준별로는 1998년에 허블 우주 망원경의 근적외선 카메라용으로 제시된 것이 있다.
JHK 밴드는 2MASS 전천 주사 관측에서도 채택된 측광 시스템이다(단, K 밴드는 Ks로 파장이 약간 다르다). 2MASS 관측 자료는 통일된 방법으로 보정된 방대한 데이터를 제공하며, 하늘 전체에 걸쳐 변광하지 않는 항성이 다수 포함되어 있어 이들을 2차적인 표준별로 사용하기도 한다.
3. 2. 건 시스템 (Gunn System)
건 등은 1976년에 존슨 시스템의 밴드 간 중복 파장 문제, 가로등의 수은 휘선 및 대기 야광의 산소 휘선 포함 문제를 해결하기 위해 새로운 측광 시스템을 발표했다.[1]
건 시스템의 대표적인 표준성으로는 스미스 등이 발표한 표준성 네트워크가 있다.
이 시스템은 슬론 디지털 스카이 서베이(SDSS)에서 채택되었다. SDSS는 통일된 방법으로 보정된, 변경되지 않는 별을 포함하는 대량의 항성 측광 데이터를 가지고 있으며, 이를 2차적인 표준성으로 사용할 수도 있다.
4. 추가 정보
국제천문연맹(IAU) 등에서 표준성 목록 및 데이터를 제공한다. 표준성 선정 시에는 밝기 안정성, 위치, 관측 용이성 등을 고려한다.
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