Leuchtkraft, Strahlungsfluss und Entfernung

Leuchtkraft L ist die gesamte Energie pro Zeit, die eine Quelle abstrahlt, gemessen in Watt. Fluss F ist die Energie pro Zeit und Fläche, die am Beobachtungsort ankommt, gemessen in W/m². Eine leuchtkräftige Quelle kann weit entfernt trotzdem einen kleinen Fluss erzeugen, weil ihre Leistung über eine große Kugeloberfläche verteilt wird. L ist die gesamte abgestrahlte Leistung der Quelle, F die Leistung je Fläche am Beobachtungsort. Die einfache Kugelflächenform gilt ohne Absorption, Streuung oder Bündelung und bei kompatiblen Bandpässen. Eine gemessene scheinbare Helligkeit ist logarithmisch und nicht automatisch ein bolometrischer Fluss. Korrigiere Staub und Instrumentenantwort, bevor du beide Größen vergleichst.

Bei isotroper Abstrahlung verteilt sich die Leistung gleichmäßig auf eine Kugel mit Radius d. Deren Oberfläche ist 4πd²; deshalb sinkt der Fluss umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung. Verdoppelst du d, erhältst du ein Viertel des ursprünglichen Flusses. Die Kugelgeometrie ist die Quelle des Faktors 4π. L ist die gesamte abgestrahlte Leistung der Quelle, F die Leistung je Fläche am Beobachtungsort. Die einfache Kugelflächenform gilt ohne Absorption, Streuung oder Bündelung und bei kompatiblen Bandpässen. Eine gemessene scheinbare Helligkeit ist logarithmisch und nicht automatisch ein bolometrischer Fluss. Korrigiere Staub und Instrumentenantwort, bevor du beide Größen vergleichst.

Wenn L bekannt und F gemessen ist, stelle nach d um: d=√(L/(4πF)). Achte auf SI-Einheiten, damit L in W und F in W/m² eingesetzt werden. Ohne eine unabhängige Leuchtkraftschätzung lässt sich d aus F allein nicht bestimmen; viele Kombinationen aus L und d ergeben denselben Fluss. L ist die gesamte abgestrahlte Leistung der Quelle, F die Leistung je Fläche am Beobachtungsort. Die einfache Kugelflächenform gilt ohne Absorption, Streuung oder Bündelung und bei kompatiblen Bandpässen. Eine gemessene scheinbare Helligkeit ist logarithmisch und nicht automatisch ein bolometrischer Fluss. Korrigiere Staub und Instrumentenantwort, bevor du beide Größen vergleichst.

Korrekturen sind nötig, wenn Licht durch Staub absorbiert oder gestreut wird, die Quelle gerichtet abstrahlt oder kosmologische Effekte wichtig sind. Dann ist der beobachtete Fluss nicht einfach die ungeschwächte Leistung pro Kugelfläche. Zusätzlich müssen Spektralband und Detektorkalibrierung beachtet werden. Für eine erste Näherung ist die Formel dennoch nützlich, wenn diese Effekte klein sind. L ist die gesamte abgestrahlte Leistung der Quelle, F die Leistung je Fläche am Beobachtungsort. Die einfache Kugelflächenform gilt ohne Absorption, Streuung oder Bündelung und bei kompatiblen Bandpässen. Eine gemessene scheinbare Helligkeit ist logarithmisch und nicht automatisch ein bolometrischer Fluss. Korrigiere Staub und Instrumentenantwort, bevor du beide Größen vergleichst.

Ja, aber nur mit einer festgelegten Magnitudenkonvention und einem Referenzfluss im passenden Band. Die Magnitudenskala ist logarithmisch: Ein Flussverhältnis von 100 entspricht fünf Magnituden Unterschied. Ein bolometrischer Fluss und eine Bandmagnitude sind nicht austauschbar. Daher sollte die photometrische Filterdefinition zusammen mit der Flussmessung genannt werden. L ist die gesamte abgestrahlte Leistung der Quelle, F die Leistung je Fläche am Beobachtungsort. Die einfache Kugelflächenform gilt ohne Absorption, Streuung oder Bündelung und bei kompatiblen Bandpässen. Eine gemessene scheinbare Helligkeit ist logarithmisch und nicht automatisch ein bolometrischer Fluss. Korrigiere Staub und Instrumentenantwort, bevor du beide Größen vergleichst.