2.1. Фотометрия протяженных объектов

Поверхностная фотометрия является одной из старейших методик в современной астрономии. Целью поверхностной фотометрии является измерение распределения яркости по поверхности протяженного объекта (галактики, туманности, HII области и т.д.). Фотометрический анализ позволяет получить информацию о распределении массы в галактиках, об их глобальной структуре и геометрических параметрах. Многоцветная фотометрия позволяет сделать заключения о звездном населении галактик, об их пространственной ориентации, о наличии и характеристиках пылевой составляющей и т.д.

В области поверхностной фотометрии существует своя специфическая терминология и обозначения, используются многочисленные стандартные модели и эмпирические закономерности.

Фотометрические наблюдения дают возможность получить такие важные характеристики объектов как распределение яркости и цвета. Яркость галактики в различных фотометрических диапазонах определяется общим количеством излучающей материи, а показатели цвета зависят от относительного вклада излучения соответствующего компонента в общую светимость.

Целью подобных исследований является обработка снимков спиральной галактики, полученных с помощью ПЗС-камеры. Требуется получить профили яркости галактики в фильтрах B, V, R, I, построить карты распределения  светимости и показателей цвета, определить, как меняется позиционный угол и эллиптичность изофот с увеличением расстояния от центра, определить интегральную светимость и показатели цвета галактики.

2.2. ПЗС-матрица

В отечественной научной литературе этот термин расшифровывается как Прибор с Зарядовой Связью — своеобразный перевод английского сокращения CCD (Charge-Coupled Device). Это прибор, способный воспринимать и накапливать идущие от объекта частицы света фотоны и преобразовывать их в электрические заряды, считывая которые можно при помощи компьютера восстановить изображение этого объекта. Астрономы были одними из первых, кто распознал экстраординарные способности ПЗС для исследования небесных объектов. В 1972 году группа американских ученых из Лаборатории реактивного движения NASA основала программу развития этих приемников света для астрономии и космических исследований. Три года спустя совместно с учеными Аризонского университета эта команда получила первое ПЗС-изображение астрономического объекта. На снимке Урана в ближнем инфракрасном диапазоне, полученном с помощью 1.5-м телескопа, были обнаружены темные пятна возле южного полюса планеты, свидетельствующие о наличии там метана.

В последующие два десятилетия ПЗС совершили настоящий переворот в наблюдательной астрономии, позволив дальше, чем когда-либо прежде заглянуть в глубины Вселенной и установив новый стандарт точности и достоверности получаемых данных. Сегодня астрономы практически завершили переход от фотографических эмульсий к приемникам света на основе ПЗС-матриц — этими приборами оснащены все профессиональные обсерватории как наземные, так и космические.