Καμπύλη φωτός

Καμπύλη φωτός ονομάζεται το φωτομετρικό διάγραμμα που προκύπτει από διαδοχικές μετρήσεις της φωτεινότητας ενός αντικειμένου σε συνάρτηση του χρόνου παρατήρησης. Η καμπύλη φωτός έχει σπουδαία εφαρμογή κυρίως στην αστρονομία, και ειδικότερα στη φωτομετρία, καθώς και στη βοτανική στην παρακολούθηση της φωτοσύνθεσης.

 Ειδικότερα στο πεδίο της αστρονομίας αποτελεί βασικό εργαλείο των παρατηρητών των ουράνιων σωμάτων, με το οποίο επιτυγχάνεται αφενός η κατηγοριοποίηση των αντικειμένων που παρουσιάζουν διακύμανση φωτεινότητας, και αφ' ετέρου η παροχή γνώσεων επί πολλών άλλων βασικών στοιχείων αυτών.Οι φωτομετρικές παρατηρήσεις γίνονται από τηλεσκόπια εφοδιασμένα με φωτόμετρα, είτε με ειδικές κάμερες CCD. Η φασματική κατανομή του παρατηρούμενου φωτός, που γίνεται με τοποθέτηση φίλτρων ή με φασματοφωτόμετρο, αποκαλύπτει πλείστα άλλα στοιχεία επί των υλικών τους, με δεδομένη τη συμπεριφορά των τελευταίων στη διάδοση και ανάκλαση του φωτός. Το φως συνήθως αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων, κάτι που προκύπτει με τη χρήση φίλτρων. Οι καμπύλες φωτός μπορεί να είναι περιοδικές, (ομαλής μεταβλητότητας), όπως στην περίπτωση των περισσότερων μεταβλητών αστέρων, ή μη περιοδικές, (αιφνίδιες), όπως είναι η καμπύλη φωτός του λεγόμενου κατακλυσμικού μεταβλητού, δηλαδή ενός καινοφανούς (νόβα), ή ενός υπερκαινοφανούς αστέρα (σούπερ-νόβα). Τα βασικά στοιχεία του γραφήματος μιας καμπύλης φωτός είναι τρία: Το μέγιστο, όπου η μέγιστη παρατηρούμενη φωτεινότητα και κατ΄ επέκταση ο μεγαλύτερος όγκος του σώματος. Το ελάχιστο, όπου η ελάχιστη παρατηρούμενη φωτεινότητα και αντίστοιχα ο μικρότερος όγκος του σώματος και Η περίοδος, όπου και είναι η χρονική διάρκεια της φωτεινής μεταβλητότητας του σώματος εφόσον βέβαια αυτή είναι περιοδική. Η περίοδος μετράται συνήθως από μέγιστο σε μέγιστο και σπάνια από ελάχιστο σε ελάχιστο. Η περίοδος της καμπύλης φωτός αποτελεί και το στοιχείο της περιόδου που συνοδεύει περιγραφικά ένα περιοδικά μεταβλητό αστέρα.Σημειώνεται ότι τα στοιχεία "μέγιστο" και "ελάχιστο" αποτελούν τις "βασικές μεταβολές" οι οποίες και ποικίλουν από αυτές που είναι μόλις ανιχνεύσιμες μέχρι τις κατά δισεκατομμύρια φορές αύξησης της φωτεινότητας όπως στην περίπτωση ενός υπερκαινοφανούς αστέρα, ενώ γενικά οι περίοδοι κυμαίνονται από μερικά χιλιοστοδευτερόλεπτα (ms), που αντιστοιχούν στους παλμούς ενός πάλσαρ, μέχρι τη συνολική διάρκεια ενός συμβάντος υπερκαινοφανούς. Η μελέτη της καμπύλης φωτός μαζί με άλλες παρατηρήσεις, μπορεί να παράσχει αρκετές πληροφορίες για τις φυσικές διαδικασίες που διαμορφώνουν το σχήμα της ή να θέσει περιορισμούς στις θεωρίες για τους αστέρες. Στο Ηλιακό Σύστημα, μία καμπύλη φωτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βρεθεί η περίοδος περιστροφής ενός αστεροειδούς ή φυσικού δορυφόρου. Από τη Γη τέτοια μικρά σώματα φαίνονται ως απλά φωτεινά σημεία ακόμα και με την ισχυρότερη μεγέθυνση που μπορεί να επιτευχθεί με τηλεσκόπιο. Μπορεί όμως να μετρηθεί το φως που μας στέλνει το σώμα ως συνάρτηση του χρόνου (η καμπύλη φωτός). Ελέγχοντας για τυχόν περιοδικές αυξομειώσεις του ύψους της καμπύλης μπορούμε να μετρήσουμε την περίοδο περιστροφής του ουράνιου σώματος, υποθέτοντας ότι κάποιες πλευρές του σώματος έχουν πιο ανοικτό ή πιο σκούρο χρώμα από άλλες κατά μέσο όρο. Σε κάποιες περιπτώσεις δεν είναι ξεκάθαρο αν υπάρχουν ένα ή δύο μέγιστα στην καμπύλη φωτός ανά περίοδο περιστροφής, όπως στην περίπτωση μικρών αστεροειδών, που γενικώς έχουν ακανόνιστο σχήμα, οπότε δύο παράγοντες, το άλβεδο και η έκταση της φαινόμενης πλευράς του αστεροειδούς τη συγκεκριμένη στιγμή, προκαλούν μεταβολές στην καταγραφόμενη ένταση του φωτός. Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος Larousse Britannica, τόμ. 60, σελ. 301 Μεγάλη Ελληνική Εγκυκλοπαίδεια,τόμ. Γ΄ (συμπλήρ.), σελ. 668 Δ. Κωτσάκη - Κ. Χασάπη: Κοσμογραφία, Αθήναι 1969, σελ. 63 Γεννήτρια καμπυλών φωτός της AAVSO Αρχειοθετήθηκε 2008-10-11 στο Wayback Machine., μπορεί να σχεδιάσει τις καμπύλες φωτός για χιλιάδες μεταβλητούς αστέρες Εισαγωγή στις καμπύλες φωτός από το Imagine the Universe της NASA