Luminosidade
A Luminosidade é a quantidade de energia emitida por uma estrela a cada segundo.
Todas as estrelas irradiam luz numa gama larga de frequências do espectro electromagnético, desde as ondas de rádio de baixa energia até aos raios altamente energéticos que são os raios-gama. Uma estrela que emita predominantemente na região dos ultra-violetas do espectro produz uma quantidade total de energia com ordens de grandeza maiores que uma estrela que emita principalmente na zona dos infra-vermelhos. Como tal, a luminosidade é uma medida de energia emitida por uma estrela em todos os comprimentos de onda. A relação entre o comprimento de onda e a energia foi quantificada por Einstein como sendo E = h * v em que 'v' é a frequência, o 'h' é a constante de Planck e o 'E' é a energia dos fotões em Joules. Como tal, comprimentos de onda menores (e, deste modo, maiores frequências), correspondem a energias mais altas.
Por exemplo, um comprimento de onda lambda = 10 metros situa-se na região do rádio no espectro electromagnético e têm uma frequência f = c / lambda = 3 * 108 m/s / 10 = 30 MHz, em que o 'c' é a velocidade da luz. A energia deste fotão é E = h * v = 6,625 * 10-34 J s * 30 Mhz = 1,988 * 10-26 Joules. Por outro lado, a luz visível tem comprimentos de onda muito mais curtos e frequências mais altas. Um fotão que tenha um comprimento de onda lambda = 5 * 10-9 metros (um fotão esverdeado) tem uma energia E = 3,975 * 10-17, o que é cerca de mil milhões de vezes mais elevada que um fotão de rádio. Do mesmo modo, um fotão de luz vermelha (com comprimento de onda lambda = 700 nm) tem menos energia que um fotão de luz violeta (comprimento de onda lambda = 400 nm).
A luminosidade depende tanto da temperatura como da área da superfície. Isto faz sentido, porque um tronco irradia mais energia do que um fósforo, ainda que ambos tenham a mesma temperatura. Do mesmo modo, um ferro aquecido a 2000 graus emite mais energia do que se for aquecido a apenas 200 graus.
A luminosidade é uma quantidade muito fundamental na Astronomia e na Astrofísica. Muito do que é aprendido sobre os objectos celeste vem da análise da sua luz. Isto tem a ver com o facto de os processos físicos que ocorrem nas estrelas são registados e transmitidos pela luz. A luminosidade é medida em unidades de energia por segundo. Os astrónomos preferem medir em Ergs, em vez de Watts, ao quantificar a luminosidade.