Luminosidad
La Luminosidad es la cantidad de energía emitida por segundo por una estrella.
Todas las estrellas radian luz en un amplio intervalo de frecuencias del espectro electromagnético, desde las ondas radio de poca energía hasta los energéticos rayos gama. Una estrella que emite fundamentalmente en la región ultravioleta del espectro produce una cantidad total de energía varias magnitudes mayor que la producida en una estrella que emite fundamentalmente en el infrarrojo. Por tanto, la luminosidad es una medida de la energía emitida por una estrella a todas las longitudes de onda. La relación entre longitud de onda y energía fue formulada por Einstein como E = h * v donde v es la frecuencia, h es la constante de Planck y E es la energía de los fotones en Julios. Es decir, las longitudes de onda más cortas (y por tanto las frecuencias más altas) corresponden a mayores energías.
Por ejemplo, una longitud de onda lambda = 10 metros está situada en la región radio del espectro electromagnético y tiene una frecuencia f = c / lamba = 3 * 108 m/s / 10 = 30 MHz, donde c es la velocidad de la luz. La energía de este fotón es E = h * v = 6,625 * 10-34 J s * 30 Mhz = 1,988 * 10-26 Julios. Por otra parte, la longitud de onda de la luz visible es más corta y su frecuencia más alta. Un fotón con una longitud de onda lamba = 5 * 10-9 metros (un fotón verdoso) tiene una energía E = 3,975 * 10-17 Julios, que es mil millones de veces mayor que la energía de un fotón radio. De modo similar, un fotón de luz roja (longitud de onda lamba = 700 nm) tiene menos energía que un fotón de luz violeta (longitud de onda lamba = 400 nm).
La luminosidad depende de la temperatura y del área. Esto tiene sentido porque un tronco ardiente radia más energía que una cerilla, aunque ambos tengan la misma temperatura. Del mismo modo, una barra de hierro calentada a 2000 grados emite más energía que cuando está calentada a solo 200 grados.
La luminosidad es una cantidad fundamental en Astronomía y Astrofísica. Mucho de lo que se conoce de los objetos celestes procede del análisis de su luz, debido a que los procesos físicos que se producen dentro de las estrellas se registran y transmiten por la luz. La luminosidad se mide en unidades de energía por segundo. Los astrónomos prefieren usar ergios en lugar de watios al cuantificar la luminosidad.