Кіріспе

Жұлдыздардың шеттерінде астрономдар бағанатын оптикалық эффект. Limb қараңғылауы – жұлдыздарда (Күнді қоса алғанда) және планеталарда байқалатын оптикалық құбылыс, онда дискінің орталық бөлігі шетіне қарағанда жарқырап көрінеді. Бұл құбылысты түсіну арқасында ертедегі күн астрономдары мұндай градиенттерді ескеретін модельдер құруға мүмкіндік алды. Бұл радиациялық ауысу теориясының дамуына серпін берді.

Негізгі теория

Оптикалық тереңдік – объектінің немесе объектінің бір бөлігінің мөлдір еместігін өлшейтін шама, жұлдыз ішіндегі тиімді температура градиенттерімен бірігіп, шеттерінің қараңғылануына себеп болады. Көретін жарық, көру сызығы бойындағы барлық сәуле шығарудың интегралы болып табылады және оптикалық тереңдікпен модуляцияланады (яғни, 1 оптикалық тереңдіктегі сәуле шығарудың 1/e бөлігі, 2 оптикалық тереңдіктегі сәуле шығарудың 1/e² бөлігі, және т.б.). Жұлдыздың ортасына жақын жерде оптикалық тереңдік іс жүзінде шексіз болады, бұл шамамен тұрақты жарықтылыққа алып келеді. Дегенмен, тиімді оптикалық тереңдік радиус артқан сайын төмендейді, себебі газ тығыздығы төмендейді және жұлдыз арқылы көру сызығының қашықтығы қысқарады, бұл жұлдыздың көрінетін шетінде біртіндеп күңгірттеуге әкеледі, содан кейін нөлге жетеді. Фотосфераның тиімді температурасы жұлдыздың ортасынан қашықтық артқан сайын төмендейді. Газдан шығатын сәулелену шамамен қара дене сәулеленуімен тең, оның интенсивтілігі температураның төртінші дәрежесіне пропорционалды. Сондықтан, тіпті оптикалық тереңдік іс жүзінде шексіз болатын көру бағыттарында да, сәулеленген энергия фотосфераның салқын бөліктерінен келеді, нәтижесінде көрерменге жететін жалпы энергия азаяды. Жұлдыз атмосферасындағы температура әрқашан биіктікпен бірге төмендемейді. Кейбір спектрлік сызықтар үшін оптикалық тереңдік температураның арту аймақтарында максималды болады. Мұндай жағдайда "шеттердің жарқырауы" құбылысы байқалады. Күнде температураның ең төмен нүктесінің болуы, шеттердің жарқырауы алыс инфрақызыл немесе радио толқындарының ұзындығында басым бола бастауы керек екенін білдіреді. Атмосфераның төменгі қабаттарынан жоғары және температураның ең төменгі деңгейінен әлдеқайда жоғары, Күн миллион Кельвинге жететін Күн коронасымен қоршалған. Көптеген толқын ұзындықтары үшін бұл аймақ оптикалық тұрғыдан жұқа, яғни оптикалық тереңдігі аз, сондықтан сфералық симметриялы болса, шеттері жарқырауы керек.