Den totale energien som utstr?ler fra et astronomisk objekt per tid kaller vi for luminositet. Denne m?les i Joules per sekund, ogs? kalt Watt! Dette kjenner du kanskje igjen fra lysp?rene du har hjemme. En lysp?re p? 40 W utstr?ler 40 W med energi i form av elektromagnetisk str?ling.
Men du klarer da ikke ? se hvilken Watt-styrke en lysp?re har, med mindre du leser p? siden av den? S? hvordan kunne vi funnet ut dette fra avstand?
For ? finne ut hvor mye energi en stjerne (eller en lysp?re) utstr?ler trenger vi ? vite to ting. St?rrelsen p? legemet, og temperaturen. Dessverre klarer vi sjeldent ? m?le disse to direkte, s? da m? vi g? via andre metoder. Radiusen p? stjernen kan vi finne ved hjelp av ? se p? diameteren til stjernen, og hvor langt unna oss den er. Det er mange m?ter ? m?le dette p?, og det skal jeg snakke mer om senere.
En annen m?te ? f? en omtrentlig verdi for en stjernes luminositet er ? se p? stjernens flux (Dette skriver jeg mer om her). Flux er jo enheten for energi per areal per tid, \(J / (m^2 * s) = W/m^2\), s? hvis jeg bare finner arealet p? stjernen kan jeg finne total luminositet. Arealet p? stjernen er lett ? finne ved hjelp av stjernens diameter, og formelen for arealet til en kule.
Ved hjelp av disse verkt?yene kan jeg finne total luminositet fra en sjerne.
I mitt solsystem
Jeg er s? heldig at jeg kjenner temperaturen til stjernen i mitt solsystem. Denne er p? 7194 Kelvin. Ettersom de fleste stjerner tiln?rmet sorte legemer (de absorberer all energi som treffer dem) kan jeg bruke Stefan-Boltzmanns lov for forholdet mellom en stjernes temperatur og dens flux.
\(F = \sigma T^4 \implies F =\sigma \times 7194^4\)
Her er sigma en konstant. Disse dukker opp overalt i fysikken og er ofte tilstede for ? gj?re resultatene vi f?r fra en formel mer forst?elige. \(\sigma = 5.670373 \times 10^{-8} J m^{-2} s^{-1} K^{-4}\)
Da f?r jeg at fluxen for min stjerne er \(151 \space 881 \space 533 W/m^2\). Videre vet jeg at radiusen p? stjernen er \( 833\space 182 Km\). Jeg bruker dette til ? finne stjernens areal, multipliserer det med stjernens flux og f?r da at total luminositet for min stjerne er \(1.33 \times 10^{27} W\)
Dette kan jeg bruke senere for ? finne hvor mye energi som n?r frem til de forskjellige planetene i mitt solsystem.