Ytans ljusstyrka fluktuation

Surface brightness fluktuation (SBF) är en sekundär avståndsindikator som används för att uppskatta avstånd till galaxer. Det är användbart till 100 Mpc ( parsec ). Metoden mäter variansen i en galaxs ljusfördelning som härrör från fluktuationer i antalet och ljusstyrkan hos enskilda stjärnor per upplösningselement.

SBF-tekniken använder det faktum att galaxer består av ett ändligt antal stjärnor. Antalet stjärnor i en liten fläck av en galax kommer att variera från punkt till punkt, vilket skapar en brusliknande fluktuation i dess ytljusstyrka. Medan de olika stjärnorna som finns i en galax kommer att täcka ett enormt spektrum av ljusstyrka, kan SBF karakteriseras som att ha en genomsnittlig ljusstyrka. En galax dubbelt så långt bort verkar dubbelt så jämn som ett resultat av medelvärdet. Äldre elliptiska galaxer har ganska konsekventa stjärnpopulationer, sålunda närmar det sig nära ett standardljus . I praktiken krävs korrigeringar för att ta hänsyn till variationer i ålder eller metallicitet från galax till galax. Kalibrering av metoden görs empiriskt från cepheider eller teoretiskt från stjärnpopulationsmodeller.

SBF-mönstret mäts från effektspektrumet för de kvarvarande resterna från en djup galaxbild efter att en jämn modell av galaxen har subtraherats. SBF-mönstret är uppenbart som transformationen av punktspridningsfunktionen i Fourier-domänen . Spektrumets amplitud ger ljusstyrkan hos fluktuationsstjärnan. Eftersom tekniken är beroende av en exakt förståelse av galaxens bildstruktur måste främmande källor som klothopar och bakgrundsgalaxer uteslutas. Korrigeringar för interstellär stoftabsorption måste också beaktas. I praktiken betyder detta att SBF fungerar bäst för elliptiska galaxer eller utbuktningar av S0-galaxer , och mindre så för spiralgalaxer eftersom de i allmänhet har komplexa morfologier och omfattande dammegenskaper.

SBF kalibreras med hjälp av närliggande Cepheid period-luminosity relation (PL) baserat på mätningar av SBF magnituder i utbuktningar av spiralgalaxer med avstånd mätt från Cepheid variabler .

SBF är en indikator som använder stjärnor i de gamla stjärnpopulationerna ( population II) .