Mengapa bintang terdekat seperti Proxima Centauri dan bintang Barnard tidak terlihat dengan mata telanjang?

8

Proxima Centauri adalah bintang terdekat dengan bumi selain matahari namun tidak terlihat dengan mata telanjang, tetapi bintang-bintang yang lebih jauh mudah ditemukan di langit malam. Mengapa demikian?

star-systems apparent-magnitude immanebula
sumber
4
Dari perkiraan 100 miliar bintang di galaksi kita (1,2 miliar saat ini dipetakan), hanya sekitar 2000 yang terlihat dengan mata telanjang. Seperti @john catat, satu-satunya alasan kita melihat 2.000 bintang ini adalah karena keduanya 1) cukup dekat dengan kita, atau 2) bintang sangat besar. Alpha Centauri (yang bisa kita lihat) adalah tentang ukuran matahari kita. Proxima jauh lebih kecil.
barrycarter
2
Anda mungkin tertarik dengan fisika ini.stackexchange.com/questions/79954
Rob Jeffries
2
Ini sekitar 5000 di seluruh langit malam, tetapi tentu saja Anda hanya dapat melihat sedikit kurang dari setengah pada satu waktu.
Rob Jeffries
3
@Zaibis saya pergi dengan bintang 1628 "Katalog Bintang Tercerah " ( cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/Cat?V/53A ), katalog bintang pertama yang pernah saya gunakan, tetapi Anda benar: Anda dapat melihat bintang lebih redup daripada magnitudo 5 ketika kondisinya baik. Bilangan real mungkin terletak di antara 1628 dan 9110 bintang yang tercantum dalam "Katalog Yale Bright Star" ( tdc-www.harvard.edu/catalogs/bsc5.html ) turun hingga magnitude 7.
barrycarter
4
@RobJeffries Sedikit menyulitkan hitungan yang tepat jika Anda ingin menjadi bertele-tele (dan ternyata saya tahu) adalah fakta bahwa galaksi Andromeda dan kedua awan Magellan dapat dilihat dengan mata telanjang, yang hanya mungkin karena cahaya dari semua bintang bergabung untuk membuatnya terlihat pada jarak itu. Jadi, tergantung pada seberapa pentingnya Anda dapat membedakan bintang-bintang satu sama lain, hitungannya berkisar antara 5.000 dan 1.000.000.000.000 bintang.
Ray

Jawaban:

20

Jawaban John benar. Untuk beberapa detail lebih lanjut:

Kecerahan bintang bekerja kira-kira kekuatan ke 4 dari massa relatifnya. Ini jatuh sedikit untuk bintang yang sangat besar, tetapi untuk bintang yang lebih kecil ada di stadion baseball. (Fase raksasa merah tidak termasuk.)

Proxima Centauri adalah sekitar 12% massa matahari kita, dan sekitar 14% diameter matahari. Pada 12% massanya, kecerahannya, menggunakan aturan daya ke-4, sekitar 0,02% atau 1/5000 terang. Itu total cahaya. Karena lebih kecil dan lebih dingin, sebagian besar cahaya berada dalam kisaran infra merah yang tidak bisa kita lihat. Dalam hal cahaya tampak atau visual, sekitar 1 / 20.000 seterang matahari kita. Itu berarti, agar bisa seterang matahari kita dari Bumi dalam cahaya tampak, itu harus sekitar 1 juta KM jauhnya. Jika itu jauh seperti Pluto, sekitar 40 AU rata-rata, itu tidak akan terlihat sangat berbeda dari Venus pada kecerahan puncak Venus, dengan warna merah yang berbeda.

Bintang yang lebih besar dapat memiliki kecerahan lebih dari 100.000 kali lebih terang daripada Matahari kita. Jadi, karena massa bintang memengaruhi kecerahan hingga sekitar kekuatan ke-4, yang benar-benar diturunkan adalah masalah ukuran.

Jarak juga penting, tetapi hanya pada kuadrat jarak, jadi massa bintang lebih penting. Inilah artikel dengan bagan bintang-bintang paling terang secara visual di langit. Angka negatif dan angka yang lebih kecil sesuai dengan kecerahan yang lebih besar.

Mungkin tidak perlu dikatakan, tetapi hampir tidak ada bintang yang dapat dilihat dengan mata telanjang adalah bintang katai merah meskipun mereka adalah jenis bintang yang paling umum. Mereka terlalu redup untuk kita lihat pada jarak beberapa tahun cahaya.

userLTK
sumber
6
Sebenarnya hampir semua bintang terlihat dengan mata telanjang (saya yakin Anda bisa menyebutkan pengecualiannya) lebih bercahaya daripada Matahari.
Rob Jeffries
1
@ RobJeffries Terima kasih untuk itu. Saya curiga itu mungkin terjadi tetapi tidak ingin mengatakannya tanpa mengetahui dengan pasti.
userLTK
4

Bintang sangat bervariasi dalam ukuran dan kecerahan. Bintang-bintang terdekat yang Anda sebutkan kurang terang daripada banyak bintang yang jauh lebih jauh. Kita melihat bintang-bintang yang terang tetapi tidak yang kurang terang. Ini seperti membandingkan efektivitas senter 2 baterai lama dengan yang 5 baterai. Keduanya senter tetapi yang satu jauh lebih terang dari yang lain.

jmh
sumber