UBV 측광계

UBV 측광계(UBV photometric system)는 천문학에서 항성의 밝기와 색을 분류하기 위해 사용되는 표준 측광 시스템이다. 존슨-모건 측광계(Johnson-Morgan system) 또는 존슨 측광계(Johnson system)라고도 불린다. 1950년대에 미국의 천문학자 할로루도 레스터 존슨(Harold Lester Johnson)과 윌리엄 윌슨 모건(William Wilson Morgan)에 의해 도입되었으며, 표준화된 최초의 측광 시스템으로 알려져 있다.

구성

UBV 측광계는 세 가지 파장 대역의 필터를 사용한다.

• U (Ultraviolet): 자외선 영역, 평균 파장 약 364 nm
• B (Blue): 청색 영역, 평균 파장 약 442 nm
• V (Visual): 가시광선(녹색-노랑) 영역, 평균 파장 약 540 nm

이 세 필터를 통해 천체의 밝기를 측정하고, 필터 간 밝기 차이를 색지수(color index)로 정의하여 항성의 물리적 특성을 분석한다. 대표적인 색지수로는 B-V와 U-B가 있다.

원리

항성의 온도에 따라 각 파장 대역에서 방출되는 빛의 세기가 달라진다는 점을 이용한다. 온도가 높은 별은 청색(B) 영역에서 상대적으로 밝고, 온도가 낮은 별은 가시광(V) 영역에서 상대적으로 밝다. 성간 흡수( interstellar extinction)에 의한 적화(reddening) 영향을 보정하기 위해, B-V와 U-B의 감도 차이는 기준이 되는 A0 V형 별(예: 베가)에서 0이 되도록 교정된다.

특징 및 한계

• UBV 측광계는 밝은 항성을 포함한 매우 많은 수의 항성이 이 방법으로 분류되어 왔으며, 오늘날에도 널리 사용되는 기본적인 측광 시스템이다.
• 자외선(U) 필터는 지구 대기에 의한 흡수의 영향을 크게 받기 때문에, 관측 결과가 대기의 상태나 관측지의 고도에 따라 달라질 수 있다는 단점이 있다.
• 이후 이 시스템을 확장하여 R(적색) 및 I(적외선) 필터를 추가한 Johnson-Cousins UBVRI 측광계도 널리 사용된다.

활용

항성의 표면 온도, 광도 분류, 성간 소광(reddening) 연구, 항성 진화 연구 등 다양한 천문학 분야에서 기초 자료로 활용된다. 또한 소행성 분광형 분류에서도 색지수(B-V, U-B)가 사용된다.