表面輝度計算機
この計算機は、広がりを持つ天体の積分された見かけの等級と角面積から、1平方秒角あたりの平均表面輝度を求めます。銀河、星雲、彗星など、点ではなく空の一定範囲に光が広がる天体に利用できます。同じ測光バンドで測定した全等級と、その測定領域に対応する平方秒角単位の面積を入力してください。結果は天文学の対数等級尺度に従い、入力と同じ測光バンドの値として表示されます。
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表面輝度から分かること
全等級は天体から届く光を一つの測定値にまとめたものですが、その光が小さな中心部に集中しているのか、広く淡い領域に分散しているのかは示しません。平均表面輝度は、積分光を見かけの角面積で割り振ることで、この空間的な情報を補います。単位は通常、1平方秒角あたりの等級、すなわち mag/arcsec² です。等級尺度は数値の向きが明るさと逆なので、小さい値ほど明るい面を、大きい値ほど暗い面を表します。そのため、全等級が同じ二つの銀河でも観測のしやすさは大きく異なります。コンパクトな銀河は背景から明瞭に浮かぶ一方、同じ全光量を持つ拡散銀河は検出しにくい場合があります。計算値は指定面積全体の平均であり、明るい核、渦状腕、淡い外部ハローの違いを個別には表しません。
計算式と入力条件
使用する式は μ = m + 2.5 log₁₀(A) です。μ は平均表面輝度、m は積分された見かけの等級、A は平方秒角単位の角面積を示します。面積は全等級を測った領域と一致させる必要があります。全等級を固定したまま面積を大きくすると、同じ光が広く分散するため結果の数値は大きくなり、表面は暗くなります。面積が正確に1平方秒角なら等級は変わりません。等級は有限値であれば負、0、正のいずれも入力できます。面積は有限かつ0より大きくなければなりません。0や負数の対数はこの計算では定義されないためです。結果は安定した再利用のため小数第6位までに丸めます。減光、傾斜、宇宙論的減光、PSF、背景差し引きの補正は自動では行いません。
一貫した角面積の選び方
信頼できる結果には、小数桁を増やすことより測定領域を一貫して定義することが重要です。全等級に使用したものと同じ開口、等輝度線、セグメンテーションマップ、または幾何学的境界の面積をお使いください。楕円の長径と短径 a、b が直径なら投影面積は πab/4、半径なら πab です。入力前に平方秒角へ変換してください。1平方分角は3,600平方秒角に相当するため、単位を取り違えると対数計算の結果が大きく変わります。測光バンドも揃えてください。Vバンドの全等級からはVバンドの表面輝度が得られ、rバンドならrバンドの値になります。カタログを比較する際は、等輝度面積、有効面積、開口面積、モデル面積のどれかを確認してください。再現できるよう、採用した領域を結果とともに記録することをおすすめします。
活用例
拡散銀河を比較する
全等級が似ていても角面積が異なる、コンパクトな銀河と低表面輝度銀河を区別できます。
観測対象を評価する
観測計画を立てる前に、星雲や銀河が空の背景から浮かび上がるかを見積もれます。
カタログ値を検算する
掲載された等級と開口面積から、公開済みの平均表面輝度を再計算できます。
よくある質問
どの計算式を使いますか?
μ = m + 2.5 log₁₀(A) を使います。角面積 A の単位は平方秒角です。
等級が大きいほど暗くなるのはなぜですか?
天文学の等級は逆向きの対数尺度であり、大きな数値ほど受ける光束が少ないためです。
角面積が0以下の場合はどうなりますか?
正でない面積には必要な対数が存在しないため、無効な入力としてエラーを返します。
減光や宇宙論的減光は補正されますか?
いいえ。入力された等級と面積を直接使います。必要な科学的補正は別途適用してください。
APIでの計算料金はいくらですか?
APIリクエスト1回の料金は$0.002です。ブラウザー版では同じ決定論的計算を端末内で実行できます。
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/surface-brightness \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"total_magnitude":10.5,"angular_area_arcsec2":120}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/surface-brightness", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"total_magnitude": 10.5,
"angular_area_arcsec2": 120
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/surface-brightness",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"total_magnitude": 10.5,
"angular_area_arcsec2": 120
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/surface-brightness", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"total_magnitude":10.5,"angular_area_arcsec2":120}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"total_magnitude":10.5,"angular_area_arcsec2":120}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/surface-brightness", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"total_magnitude": 10.5,
"angular_area_arcsec2": 120
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.surface_brightness",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |