Luminosität

Luminosität bezeichnet in der Astronomie die intrinsische Leuchtkraft eines Objekts, also die gesamte Energie, die es pro Zeiteinheit in Form von Strahlung aussendet. Im Gegensatz zur scheinbaren Helligkeit hängt sie nicht von der Entfernung oder der interstellaren Absorption ab. Die gebräuchlichste Größe ist die bolometrische Luminosität L_bol, die über alle Wellenlängen hinweg gemessen oder berechnet wird. In Einheiten wird häufig der Watts-Wert oder die Sonnenluminosität L_sun als Relativeinheit verwendet.

Für ein isotrop strahlendes Objekt gilt L_bol = 4π d^2 F_bol, wobei F_bol der bolometrische Fluss in der Erdatmosphäre ist und d die Entfernung zum Objekt. Bei Sternen lässt sich L_bol auch über Eigenschaften des Sterns beschreiben: L = 4π R^2 σ T_eff^4, wobei R der Radius und T_eff die effektive Temperatur ist (σ ist die Stefan-Boltzmann-Konstante). Aus diesen Größen ergibt sich L in der Regel als Vielfaches von L_sun, z. B. L = (R/R_sun)^2 (T_eff/T_sun)^4 L_sun.

Bestimmungsmethoden umfassen präzise Parallaxmessungen zur Distanz, Messung des Flusses und Anwendung von Bolometrischen Korrekturen (BC) oder die Absorptions- und Spektralmodellierung der Spektralenergieverteilung. Die Bolometrische Magnitude M_bol lässt sich aus L_bol ableiten.

Anwendungen reichen von der Klassifikation einzelner Sterne über die Bestimmung von Sternentstehungsraten bis hin zur Charakterisierung galaktischer und extragalaktischer Leuchtkraftverteilungen. Wichtige Bezugsgrößen sind der Sonnenwert und die Eignung der Luminosität als Maß für energetische Prozesse in Sternen, Galaxien und aktiven Zentralobjekten.