Жанский бірлігі: спектралды сәуле қарқындылығының өлшемі
Jansky
Жанский (Jy) – радиоастрономиядағы сәуле қарқындығының бірлігі. 10⁻²⁶ Вт/м²/Гц-ке тең. Карл Янский атымен аталып, нүктелік көздерді сипаттауға қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Спектрлік ағын тығыздығының бірлігі
Unit of spectral flux density
Янский (символ Jy, көпше түрі janskys) – әсіресе радиоастрономияда қолданылатын спектрлік ағын тығыздығы немесе спектрлік сәулеленудің SI емес бірлігі. Ол бір шаршы метрге бір герцке 10−26 ваттқа тең. Көздің ағын тығыздығы немесе монохроматикалық ағыны, S, көздің қатты бұрышы бойынша спектрлік сәулеленудің, B, интегралы болып табылады:
The jansky (symbol Jy, plural janskys) is a non SI unit of spectral flux density, or spectral irradiance, used especially in radio astronomy. It is equivalent to 10−26 watts per square metre per hertz. The flux density or monochromatic flux, S, of a source is the integral of the spectral radiance, B, over the source solid angle:
Бұл бірлік, пионер-америкалық радиоастроном Карл Гуте Янскидің құрметіне аталған және былай анықталады:
The unit is named after pioneering US radio astronomer Karl Guthe Jansky and is defined as
Янский бүкіл көздің қатты бұрышы бойынша интегралдау арқылы алынатындықтан, нүктелік көздерді сипаттау үшін ең қолайлы қолданылады; мысалы, Радио көздерінің үшінші Кембридж каталогы (3C) нәтижелерін янскилерде көрсетеді. Кеңейтілген көздер үшін беттік жарқылығы көбінесе қатты бұрышқа шаққандағы янски бірліктерімен сипатталады; мысалы, IRAS спутнигінен алынған алыс инфрақызыл (FIR) карталары мегаянскилерде (MJy⋅sr−1) беріледі. Барлық толқын ұзындықтарындағы кеңейтілген көздерді осы бірліктермен көрсетуге болады, бірақ радиожиілік карталарында кеңейтілген көздер дәстүрлі түрде жарқылық температурасы арқылы сипатталады; мысалы, Haslam және тағы басқалардың 408 МГц толық аспан континуумы туралы зерттеуі Кельвиндегі жарқылық температурасымен көрсетілген.
Since the jansky is obtained by integrating over the whole source solid angle, it is most simply used to describe point sources; for example, the Third Cambridge Catalogue of Radio Sources (3C) reports results in janskys. For extended sources, the surface brightness is often described with units of janskys per solid angle; for example, far infrared (FIR) maps from the IRAS satellite are in megajanskys per steradian (MJy⋅sr−1). Although extended sources at all wavelengths can be reported with these units, for radio frequency maps, extended sources have traditionally been described in terms of a brightness temperature; for example the Haslam et al. 408 MHz all sky continuum survey is reported in terms of a brightness temperature in kelvin.
Бірлік түрлендірулері
Янски бірліктері стандартты СИ бірлігі емес, демек, осы бірлікте алынған өлшемдерді ваттқа шаршы метрге герц (В·м−2·Гц−1) есебімен СИ бірліктеріне ауыстыру қажет болуы мүмкін. Дегенмен, осы бірлікті өлшеуге қатысты басқа түрлендірулер де мүмкін.
Jansky units are not a standard SI unit, so it may be necessary to convert the measurements made in the unit to the SI equivalent in terms of watts per square metre per hertz (W·m−2·Hz−1). However, other unit conversions are possible with respect to measuring this unit.
АВ шамасы
Жанскидегі ағын тығыздығы, спектрге қатысты тиісті болжамдар жасалса, шамалық жүйеге түрлендірілуі мүмкін. Мысалы, AB шамасын микрожанскидегі ағын тығыздығына ауыстыру оңай:
The flux density in janskys can be converted to a magnitude basis, for suitable assumptions about the spectrum. For instance, converting an AB magnitude to a flux density in microjanskys is straightforward:
Қолданылуы
Янскиге қатысты ағын кез келген сәулелену энергиясының түрінде болуы мүмкін. Ол бастапқыда және қазіргі күні көбінесе электромагниттік энергияға, әсіресе радиоастрономия контекстінде қатысты қолданылады. Ең жарқын астрономиялық радио көздерінің ағын тығыздығы 1–100 янски шамасында болады. Мысалы, Радио көздерінің үшінші Кембридж каталогы Солтүстік жарты шардагы 159 МГц жиілігінде 9 Дж-ден жарқын 300-400 радио көзін тізімдейді. Бұл диапазон янскиді радиоастрономия үшін қолайлы бірлік етеді. Гравитациялық толқындар да энергия тасымалдайды, сондықтан олардың ағын тығыздығы да янски арқылы берілуі мүмкін. Жердегі сигналдар 1020 Дж немесе одан да көп болуы күтілуде. Дегенмен, гравитациялық толқындардың материямен байланысы нашар болғандықтан, мұндай сигналдарды анықтау қиын. Кең жолақты үздіксіз эмиссияны өлшегенде, энергия детектордың жолақ ені бойынша шамамен тең бөлінген жағдайда, анықталған сигнал детектордың жолақ еніне пропорционал түрде артады (детектордың жолақ енінен тар жолақты сигналдарға қарағанда). Янскидегі ағын тығыздығын есептеу үшін анықталған жалпы қуат (ватт) қабылдағыш жинау ауданына (квадрат метрмен) бөлінеді, содан кейін детектордың жолақ еніне (герц) бөлінеді. Астрономиялық көздердің ағын тығыздығы 1 В·м−2·Гц−1-ден әлдеқайда төмен, сондықтан нәтиже 1026 есе көбейтіледі, бұл табиғи астрофизикалық құбылыстар үшін қолайлы бірлік. Миллиянски, mJy, кейде ескі астрономиялық әдебиетте миллифлюс бірлігі (mfu) деп аталған.
The flux to which the jansky refers can be in any form of radiant energy. It was created for and is still most frequently used in reference to electromagnetic energy, especially in the context of radio astronomy. The brightest astronomical radio sources have flux densities of the order of 1–100 janskys. For example, the Third Cambridge Catalogue of Radio Sources lists some 300 to 400 radio sources in the Northern Hemisphere brighter than 9 Jy at 159 MHz. This range makes the jansky a suitable unit for radio astronomy. Gravitational waves also carry energy, so their flux density can also be expressed in terms of janskys. Typical signals on Earth are expected to be 1020 Jy or more. However, because of the poor coupling of gravitational waves to matter, such signals are difficult to detect. When measuring broadband continuum emissions, where the energy is roughly evenly distributed across the detector bandwidth, the detected signal will increase in proportion to the bandwidth of the detector (as opposed to signals with bandwidth narrower than the detector bandpass). To calculate the flux density in janskys, the total power detected (in watts) is divided by the receiver collecting area (in square meters), and then divided by the detector bandwidth (in hertz). The flux density of astronomical sources is many orders of magnitude below 1 W·m−2·Hz−1, so the result is multiplied by 1026 to get a more appropriate unit for natural astrophysical phenomena. The millijansky, mJy, was sometimes referred to as a milli flux unit (mfu) in older astronomical literature.
Үлкендіктің реті
Құны (Jy) 110000000 GSM телефонынан 0,5 Вт қуатпен 1,8 ГГц жиілікте 1 км қашықтықта таралатын радиожиіліктік кедергі (RSSI -70 дБм) 20000000 20 МГц жиіліктегі бұзылған Күн (Карл Гуте Янскидің 1933 жылы жариялаған алғашқы ашылуы) 4000000 10 ГГц жиіліктегі Күн 1600000 1,4 ГГц жиіліктегі Күн 1000000 20 МГц жиіліктегі Самауыл жолы 10000 1 күн ағыны бірлігі 2000 10 ГГц жиіліктегі Самауыл жолы 1000 20 МГц жиіліктегі Тыныш Күн Ескерту: Басқаша белгіленбесе, барлық мәндер Жер бетінен өлшенген.
Value (Jy) Source 110000000 Radio frequency interference from a GSM telephone transmitting 0.5 W at 1.8 at a distance of 1 km (RSSI of −70 dBm) 20000000 Disturbed Sun at 20 MHz (Karl Guthe Jansky's initial discovery, published in 1933) 4000000 Sun at 10 GHz 1600000 Sun at 1.4 GHz 1000000 Milky Way at 20 MHz 10000 1 solar flux unit 2000 Milky Way at 10 GHz 1000 Quiet Sun at 20 MHz
Note: Unless noted, all values are as seen from the Earth's surface.