Cómo calcular el brillo superficial

Imágenes desde el espacio exterior.

Moderadores: javier, enrique, Juan, NEX

Responder
Avatar de Usuario
Alvinillo
Mensajes: 580
Registrado: Jue Feb 17, 2011 12:40 am

Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por Alvinillo »

Hola, se me ha planteado una duda pues el brillo superficial se puede calcular como
formula.png
formula.png (798 Bytes) Visto 7289 veces
donde m es la magnitud del objeto y A es el área en arcosegundos al cuadrado
http://en.wikipedia.org/wiki/Surface_brightness

Hasta ahí bien, pero resulta que el Cartes du Ciel da un brillo superficial diferente al calculado, en particular parece dar un brillo superficial calculado en arcominutos al cuadrado. La diferencia entre usar minutos o segundos es un offset constante de 8,89 unidades de brillo superficial, M31 da un brillo superficial de 22,4 mientras que el CDC dice 13,5.

Tengo algunas dudas:
- Por qué el CDC se sale del aparente standard?
- Por qué el CDC a veces da brillos superficiales diferentes a los calculados según sus propio datos? Ej. M42 dice que es de 90x60' magnitud 4 y un brillo superficial de 11, cuando calculado con sus propios datos en arcominutos sale 13.3
- Es posible que el brillo superficial calculado en arcominutos sea más cercano a la 'realidad'? Porque yo no capto estrellas de magnitud 22 y Andrómeda, teniendo ese brillo superficial, la capto perfectamente.

Saludos
SkyWatcher Maksutov-Newton 190 | Atik One 6 | NEQ6
Galería en Telescopius
GON
Mensajes: 1718
Registrado: Vie Sep 26, 2008 8:54 am
Ubicación: VALENCIA
Contactar:

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por GON »

Todo depende de si calculas el brillo superficial en minutos o en segundos. Normalmente se da en segundos de arco, y el tamaño de las cosas se maneja en minutos. Esos 8'89 que te salen es el factor de pasar de minutos a segundos: 2.5*log(60*60)= 8'89

Las estrellas sobre el CCD vienen a ocupar uno o dos pixeles por arcosegundo según tu configuración óptica y el seeing. Es decir, uno o dos arcosegundos cuadrados. Si el brillo superficial lo mides en arcosegundos, la magnitud de brillo que obtengas se parecerá mucho a la del brillo de una estrella que te de la misma señal sobre el CCD.

Asi que si quieres que sean comparables las magnitudes mide el brillo superficial en arcosegundos.
Avatar de Usuario
marques
Mensajes: 705
Registrado: Mié Abr 11, 2007 1:43 pm
Ubicación: Moncada

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por marques »

De todas formas, mi experiencia es que el brillo superficial es una medida muy errática, en el sentido de que para un mismo objeto, y depende de dónde lo consultes, te da un resultado muy variable. Quizá porque no hay consenso sobre la superficie de según que objeto.
En cualquier caso, se me ocurre que el CdC de un dato sencillo de superficie, un rectángulo, pero que emplee el Area real del objeto para calcular el brillo superficial. Eso podría justificar que te de una magnitud y pico más brillante el dato de M42.
Teeter Telescopes nº74 17.5" f4.3
Vixen ED80 en Vixen Sphinx.
Oculares: Explore Scientific 30mm y 6.7mm de 82º AFOV y 20mm de 100º AFOV
Televue Ethos 13 mm 100º AFOV
Avatar de Usuario
javier
Mensajes: 671
Registrado: Jue Mar 29, 2007 5:31 pm
Ubicación: Valencia

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por javier »

Se puede hacer un experimento:

Ponemos un calvo al sol y le medimos el brillo superficial de la pelota.

-punk
Tengo un amigo al que le gusta imitar a los pájaros. En su calle nadie se atreve a aparcar debajo de los árboles.
Pepe Bosch
Mensajes: 748
Registrado: Sab May 05, 2007 11:40 am
Ubicación: La Vía Láctea
Contactar:

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por Pepe Bosch »

De todas formas, mi experiencia es que el brillo superficial es una medida muy errática, en el sentido de que para un mismo objeto, y depende de dónde lo consultes, te da un resultado muy variable. Quizá porque no hay consenso sobre la superficie de según que objeto.
Es cierto. Lo malo de una galaxia es que no está muy claro donde acaba y eso da lugar a errores muy importantes al hallar el brillo superficial. Además la fórmula depende de la magnitud asignada "m" y en no todos los sitios es la misma.

Pepe
Avatar de Usuario
Alvinillo
Mensajes: 580
Registrado: Jue Feb 17, 2011 12:40 am

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por Alvinillo »

Entiendo que la mayor ambigüedad está en el tamaño/forma del objeto y es perfectamente posible que unos midan el rectángulo que ocupa un objeto y otros hilen más fino con la forma.
GON escribió:Las estrellas sobre el CCD vienen a ocupar uno o dos pixeles por arcosegundo según tu configuración óptica y el seeing. Es decir, uno o dos arcosegundos cuadrados. Si el brillo superficial lo mides en arcosegundos, la magnitud de brillo que obtengas se parecerá mucho a la del brillo de una estrella que te de la misma señal sobre el CCD.
Si decimos que una estrella ocupa un área de 1 arcseg^2, la magnitud y el brillo superficial coinciden, ok.

A lo mejor es que tengo el concepto equivocado, pero para mí la magnitud me indica si seré capaz de captar una estrella mucho, poco o nada, y espero que el brillo superficial sea una indicación de lo mismo, podré captar esa nebulosa con mi telescopio? Si capto una estrella de magnitud 12 espero captar un nebulosa de Brillo Superficial de 12, pero resulta que Orión tiene un BS de 22 a pesar de captarla con relativa facilidad.

Saludos
SkyWatcher Maksutov-Newton 190 | Atik One 6 | NEQ6
Galería en Telescopius
Avatar de Usuario
Alvinillo
Mensajes: 580
Registrado: Jue Feb 17, 2011 12:40 am

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por Alvinillo »

Sigo sin entenderlo
Astronomy Hacks
parrafo.jpg
parrafo.jpg (97.58 KiB) Visto 7257 veces
Traduciendo lo que me interesa:
Para calcular el brillo superficial, determinas la extensión aparente de un objeto y distribuyes el total de la luz emitida por ese objeto de forma uniforme en esa extensión. Con la luz distribuida uniformemente, para cualquier punto dentro de la extensión del objeto puedes determinar cuánta luz es emitida y cuál sería la magnitud de una estrella que fuese así de brillante.

El brillo superficial de M57 en arcseg es de 18 y en arcmin de 9.8

Saludos
SkyWatcher Maksutov-Newton 190 | Atik One 6 | NEQ6
Galería en Telescopius
Avatar de Usuario
marques
Mensajes: 705
Registrado: Mié Abr 11, 2007 1:43 pm
Ubicación: Moncada

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por marques »

Alvinillo escribió:
A lo mejor es que tengo el concepto equivocado, pero para mí la magnitud me indica si seré capaz de captar una estrella mucho, poco o nada, y espero que el brillo superficial sea una indicación de lo mismo, podré captar esa nebulosa con mi telescopio? Si capto una estrella de magnitud 12 espero captar un nebulosa de Brillo Superficial de 12, pero resulta que Orión tiene un BS de 22 a pesar de captarla con relativa facilidad.

Saludos
Ya, pero piensa que objetos con una gran superficie y un gran contraste de brillo en su estructura no da, ni de cerca, el mismo valor que un objeto con un brillo uniforme. Al final, el brillo superficial trata de mejorar la "inutilidad" del valor de brillo de un objeto no estelar para los astrónomos aficionados, pero lo consigue sólo en parte. Para que el dato fuese más o menos util, debería dar el brillo medio por unidad de superficie pero "homogeneizado" con el valor del brillo estelar. En realidad sería tan sencillo como hallar de forma empirica un factor de corrección y añadirlo a la fórmula.
Teeter Telescopes nº74 17.5" f4.3
Vixen ED80 en Vixen Sphinx.
Oculares: Explore Scientific 30mm y 6.7mm de 82º AFOV y 20mm de 100º AFOV
Televue Ethos 13 mm 100º AFOV
Pepe Bosch
Mensajes: 748
Registrado: Sab May 05, 2007 11:40 am
Ubicación: La Vía Láctea
Contactar:

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por Pepe Bosch »

Para que el dato fuese más o menos util, debería dar el brillo medio por unidad de superficie pero "homogeneizado" con el valor del brillo estelar. En realidad sería tan sencillo como hallar de forma empirica un factor de corrección y añadirlo a la fórmula.
Sería una maravilla que eso fuese así pero las condiciones de visibilidad del cielo no son siempre las mismas así que resulta difícil, pienso yo, homogenizarlo. Se podría homogenizar si cada uno llevara a su sesión de observación un SQM y lo pudiéramos normalizar con un factor de corrección de cielo profundo. Intenta localizar la galaxia del triángulo M33 una noche con luna. M33 es uno de los objetos en los que se nota más el efecto del brillo superficial. Tiene una magnitud parecida a M81. Mientras que esta última siempre he conseguido distinguirla incluso con prismáticos y con malas noches, M33 se resiste mucho y hay noches que he sido incapaz de percibirla.

Pepe
pedro.b
Mensajes: 1182
Registrado: Jue Abr 26, 2007 2:34 pm

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por pedro.b »

Yo el brillo superficial lo utilizo como una ayuda a la magnitud. Por ejemplo, si voy a acer una foto a un objeto de magnitud 5 y que se que es muy grande, se que la magnitud me puede llevar a error a la hora de calcular la exposición, es aquí donde me ayudo del brillo superficial para saber como es de brillante el objeto realmente. En este caso el brillo suele ser bastante alto 14, 15, 17. Entre los dos valores te haces una idea muy aproximada.

Ya se que no es esto lo que habias preguntado, pero hasta aquí llego yo :mrgreen:
Avatar de Usuario
Alvinillo
Mensajes: 580
Registrado: Jue Feb 17, 2011 12:40 am

Re: Cómo calcular el brillo superficial

Mensaje por Alvinillo »

marques escribió:Ya, pero piensa que objetos con una gran superficie y un gran contraste de brillo en su estructura no da, ni de cerca, el mismo valor que un objeto con un brillo uniforme
Totalmente de acuerdo, pero por eso ponía de ejemplo M57, que tiene una estructura bastante definida y un brillo relativamente uniforme, y a pesar de eso da un brillo superficial de 18, que en mi opinión difiere en varios órdenes de magnitud del brillo aparente.

El quid de la cuestión es que no sé cómo se ha calculado esa fórmula y he querido interpretar sus resultados a mi conveniencia.

@Pedro: Es que el problema es que según dónde lo consultes, el brillo superficial se va de 11 a 20, y eso no es poco.

@Pepe: Puede ser que esas diferencias tengan que ver con el tamaño asignado a M33? Desde aquí no tengo el CDC, pero el lunes curioseo a ver.

Gracias por las respuestas!
SkyWatcher Maksutov-Newton 190 | Atik One 6 | NEQ6
Galería en Telescopius
Responder