Si se dice que una estrella es x veces más brillante que otra estrella, ¿eso significa que el flujo de luz es x veces la otra estrella, o es la luminosidad x veces la otra?
Esta es una pregunta sorprendentemente difícil de responder, pero aquí hay información que, con suerte, aclarará las cosas.
El flujo de una estrella es la cantidad de energía que estamos recibiendo de esa estrella aquí en la Tierra. Esto dependerá tanto de la producción total de energía de la estrella como de la distancia de las estrellas de nosotros (así como también si hay algún gas o polvo en el camino, pero ignoremos eso por ahora). Usted ve, como la energía / luz se emite desde una estrella, se está extendiendo sobre una superficie esférica. A medida que la luz se aleja de la estrella, esa superficie se hace cada vez más grande, lo que lleva a una reducción de la energía por unidad de área (flujo) proporcional al cuadrado inverso de la distancia a la estrella. Dado que el flujo es la cantidad de energía que recibimos, está relacionado con la magnitud aparente de la estrella, a la que podríamos referir coloquialmente como su brillo.
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La luminosidad de una estrella es una medida de cuánta energía libera cada segundo. Esta cantidad es independiente de la distancia desde la cual se observa la estrella, y puede relacionarse con la magnitud absoluta de la estrella. Puedes pensar en la luminosidad como una integración sobre toda la superficie esférica que discutí anteriormente para encontrar toda la energía que se liberó.
Entonces, si alguien dice que la estrella A es x veces más brillante que la estrella B, entonces es posible que signifiquen que, al observar la estrella A desde la superficie de la Tierra, es x veces más brillante que la estrella B. En este caso, significaría que el flujo de la estrella A es x veces más brillante que la estrella B. Tenga en cuenta, sin embargo, esto le dice muy poco acerca de las dos estrellas. Digamos que x = 4. Esto podría significar que la estrella A y la estrella B están a la misma distancia, y la luminosidad de la estrella A es 4 veces la de la estrella B. También podría significar que tienen la misma luminosidad entre sí, pero la estrella A está a solo la mitad de la distancia de nosotros como estrella B. La estrella A podría ser menos luminosa, pero mucho más cercana que la estrella B. Sin más información, simplemente no lo sabemos.
Alguien también podría decir que la estrella A es x veces más brillante que la estrella B, lo que significa que si compara sus magnitudes o luminosidades absolutas, encontrará que la estrella A está liberando x veces más energía cada segundo. Esto te dice algo fundamental sobre las estrellas, ya que liberarán la misma cantidad de energía, independientemente de cuán lejos estén de nosotros.
Parece probable que se le haya hecho una pregunta como esta en un curso introductorio de astronomía a nivel universitario (en el pasado les he hecho esas preguntas a mis alumnos). El punto de la pregunta es hacerle pensar que hablar sobre el brillo de una estrella no está bien definido. Es por eso que los astrónomos tienen los términos flujo, luminosidad, magnitud aparente y magnitud absoluta. Se definen mucho mejor y evitas la confusión de la cuestión del brillo.
Sin embargo, coloquialmente, es probable que una persona se esté refiriendo a cuán brillante le parece una estrella aquí en la Tierra y, por lo tanto, está asociada con el flujo.
