Показник кольору B−V

Показни́к ко́льору B−V — одна з поширених характеристик кольору астрономічних об'єктів. Визначається як різниця між зоряними величинами об'єкта, які виміряні у двох фотометричних смугах B і V системи Джонсона.

Показник кольору B−V (верхня горизонтальна вісь) зір кулястого скупчення M3

Залежність показника B−V від поверхневої температури зорі (для зір головної послідовності) за даними[1].

Показник кольору було запроваджено на початку XX сторіччя, коли з'ясувалося, що яскравість зір на фотопластинах відрізняється від спостережуваної візуально. Холодні зорі — червоні — виглядають яскравішими, коли їх спостерігати очима, а гарячі — блакитні та біло-блакитні — виходять яскравішими на фото. Справа в тому, що людське око найчутливіше до жовто-зеленого світла, у той час як фотоемульсія — до синього. Спочатку показник кольору (CI від англ. Color Index) визначали як різницю між фотографічною та візуальною зоряними величинами. Із запровадженням триколірної фотометричної системи Джонсона виникла можливість застосовувати два незалежні показники кольору: B−V та U−B[2].

Як і інші показники кольору, B−V характеризує розподіл енергії в спектрі. Зорі та інші об'єкти випромінюють різну кількість енергії в різних спектральних діапазонах. Відповідно до закону Віна максимум випромінювання гарячих зір припадає на синю (або навіть ультрафіолетову) ділянку спектра, а в жовто-зеленому світлі їх випромінювання слабше. Для холодних об'єктів максимум випромінювання лежить у червоній або інфрачервоній смузі, жовтого світла вони випромінюють менше, а синього — ще менше. Тому колір зорі можна охарактеризувати різницею між зоряними величинами, які виміряно в різних діапазонах.

Величина B (блиск об'єкта в «синьому» діапазоні) вимірюється за допомогою стандартного фільтру B-діапазону (максимум чутливості на довжині хвилі 435 нм), а величина V («візуальна») — за допомогою фільтра V-діапазону (максимум чутливості припадає на зелений колір із довжиною хвилі 555 нм)[3]. Оскільки фільтр V фотометричної системи близький до діапазону чутливості ока, а фільтр B — до діапазону чутливості фотопластинки, значення показників CI та B−V майже збігаються[2].

Система UBV визначена таким чином, що для білих зір спектрального класу A0V зоряні величини в усіх 3-х смугах — U, B, V — рівні. Отже, показники кольору B−V і U−B цих зір дорівнюють нулю[4].

Холодні об'єкти випромінюють синього світла менше, ніж жовтого, тому їх зоряна величина в синьому діапазоні (B) більша, ніж у візуальному (V). Отже, для них B−V > 0. Гарячі (блакитні) об'єкти, навпаки, мають B−V < 0. У найгарячіших блакитних зір B−V сягає −0,35^m, а у найхолодніших червоних — +2^m—+3^m, іноді й більше. Дуже насичений червоний колір і, відповідно, великий B−V у вуглецевих зір. Наприклад, T Ліри має B−V ≈ 5,46^m[5].

За показником кольору зорі можна зробити приблизні висновки про її температуру. Чим більший показник кольору, тим холодніша зоря (і тим пізніший спектральний клас вона має)[2]. Втім, ця залежність добре дотримується для гарячих зір, але погано — для холодних (у останніх на колір впливає, зокрема, хімічний склад — наприклад, у вуглецевих зір).

У міжзоряному середовищі синє світло поглинається сильніше за червоне або жовто-зелене. Тому спостережуваний показник кольору деяких зір, особливо далеких, збільшується за рахунок міжзоряного поглинання. Це явище аналогічне до почервоніння Сонця біля горизонту.