प्रत

प्रत : आकाशस्थ ज्योतींच्या दीप्तीच्या (तेजस्वीपणाच्या) मापांकाला ज्योतिषशास्त्रात प्रत (मॅग्निट्यूड) असे म्हणतात. एखादा तारा जितका जास्त तेजस्वी तितका त्याचा प्रतदर्शक अंक कमी असतो. हा अंक धन किंवा ऋण चिन्हयुक्त त्याचप्रमाणे पूर्णांक किंवा अपूर्णांकही असू शकतो. उदा., सूर्याची प्रत – २६·९, पूर्ण चंद्राची – १२·७, व्याधाची – १·६, तर मौंट पॅलोमार येथील ५०८ सेंमी. व्यासाच्या दूरदर्शकातून (दुर्बिणीतून) ‘दिसू’ शकणाऱ्या सर्वांत अंधुक ताऱ्याची प्रत +२३ आहे.

इतिहास : वेगवेगळे तारे ओळखण्याचे एक साधन म्हणून इ. स. पू. १५० च्या सुमारास हिपार्कस या ग्रीक ज्योतिर्विदांनी प्रथम प्रतीची कल्पना काढली. पुढे ३०० वर्षांनी हीच कल्पना टॉलेमी यांनी आपल्या अल्माजेस्ट या ग्रंथात वापरली. ही पद्धत अत्यंत ढोबळ स्वरूपाची व केवळ गुणात्मक अशी होती. सर्वांत जास्त तेजस्वी तारे (उदा. व्याध, श्रवण) पहिल्या प्रतीचे व डोळ्यांनी जेमतेम दिसू शकणारे सर्वांत अंधुक तारे सहाव्या प्रतीचे मानून या दरम्यानच्या प्रती केवळ अंदाजाने ठरविल्या होत्या. ही पद्धती सु. १५०० सालापर्यंत वापरली जात होती. मात्र दूरदर्शकाने अधिक अंधुक तारे पाहता येऊ लागल्याने या पद्धतीत सुधारणा करणे आवश्यक झाले. सर्व ताऱ्यांचा तेजस्वीपणा पूर्णांकी प्रतीने दाखविणे शक्य नसल्याने दहाव्या शतकात अल् सूफी यांनी प्रत्येक प्रतीचे तीन गट पाडले आणि नंतर एफ्. डब्ल्यू. ए. आर्गेलांडर (१७९९-१८७५) व इतरांनी या प्रत्येक गटाचे दोन उपगट केले.

एकोणिसाव्या शतकाच्या आधीच जॉन हर्शेल यांच्या असे लक्षात आले की, पहिल्या प्रतीच्या व सहाव्या प्रतीच्या ताऱ्यांच्या दीप्तींचे गुणोत्तर सु. १०० आहे. मात्र १८५६ मध्ये इंग्रज ज्योतिर्विद एन्. आर्. पॉगसन यांनी या गुणोत्तराचा प्रत्यक्षात वापर केला. पॉगसन यांच्या असेही लक्षात आले की, दोन ताऱ्यांच्या प्रतींमधील फरक हा त्यांच्या दीप्तींच्या गुणोत्तरावर अवलंबून असतो. तेव्हा त्यांनी असे सुचविले की, पहिल्या व सहाव्या प्रतीच्या ताऱ्यांच्या दीप्तींचे गुणोत्तर बरोबर १०० घ्यावे आणि प्रतींमधील फरक १ असल्यास त्यांच्या दीप्तीचे गुणोत्तर

५ √१०० = २·५१२ = २·५ (अंदाजे) घ्यावे (या गुणोत्तराला पॉगसन गुणोत्तर म्हणतात) व त्यानुसार अचूक प्रती निश्चित कराव्यात. यावरून पुढील समीकरण मिळते.

या समीकरणात L_m, L_n ताऱ्यांच्या दीप्ती व n, m त्यांच्या प्रती आहेत.

दीप्तींची गुणोत्तरे ⇨प्रकाशमापन पद्धतीने काढता येतात व त्यांवरून त्यांपैकी एका ताऱ्याची प्रत (समजा m) माहीत असल्यास वरील समीकरणाच्या साहाय्याने दुसऱ्या ताऱ्याची प्रत (n) काढता येते. या समीकरणानुसार हल्लीही ताऱ्यांच्या प्रती काढल्या जातात. दीप्तीचा हा मापक्रम सापेक्ष दीप्तीवर आधारलेला असल्याने प्रमाणभूत पद्धती प्रस्थापित करण्यासाठी उत्तर ध्रुवाभोवतालच्या ताऱ्यांचा गट निवडून व त्यांच्या प्रती काळजीपूर्वक ठरवून त्याला इंटरनॅशनल ॲस्ट्रॉनॉमिकल युनियनची मान्यता घेण्यात आली. नवीन ताऱ्याची प्रत निश्चित करताना ती या प्रमाणभूत प्रतीशी ताडून पाहतात. अलीकडेच ‘रिव्हाइज्ड हार्व्हर्ड फोटोमेट्री’ नावाची ४६,००० ताऱ्यांची यादी तयार केली असून ती दृश्य प्रतीची प्रमाणभूत यादी मानली जाते.

   या प्रमाणीकरणानंतर प्रतीच्या मापक्रमाचा शून्य बिंदू निश्चित केला तेव्हा असे आढळले की, १ प्रतीच्या दीप्तीचा पल्ला अतिशय विस्तृत आहे. हा पल्ला कमी करण्यासाठी ऋण प्रतीची कल्पना मांडण्यात आली व शून्य प्रतीपेक्षा तेजस्वी ताऱ्यांची प्रत ऋण दाखविली जाऊ लागली. 

दृश्य प्रत आणि निरपेक्ष प्रत : ताऱ्याची आपणाला दिसणारी म्हणजे दृश्य किंवा भासमान दीप्ती ही त्या ताऱ्याचे वास्तविक दीप्तिमान आणि त्याचे पृथ्वीपासूनचे अंतर या दोन गोष्टींवर अवलंबून असते. तसेच जी तरंगलांबी वापरून वेध घेतले जातात तीवरही दृश्य प्रत अवलंबून असते. अंतर वाढेल तशी भासमार दीप्ती (व्यस्त वर्ग नियामानुसार म्हणजे अंतराच्या वर्गाच्या व्यस्त प्रमाणात) कमी होत जाते. त्यामुळे आपणाला जास्त तेजस्वी दिसणाऱ्या ताऱ्याचे वास्तविक दीप्तिमान जास्त असेलच असे नाही म्हणजे प्रत अंदाजेच कळते. यामुळे वास्तविक दीप्तिमानांची तुलना करता यावी यासाठी निरपेक्ष प्रतींची कल्पना मांडण्यात आली. एखादा तारा १० पार्सेक (१ पार्सेक = ३·२६ प्रकाशवर्षे) या मानक (प्रमाणभूत) अंतरावर ठेवल्यास त्याची जी दृश्य प्रत येईल तिला ताऱ्याची निरपेक्ष प्रत वा निजप्रत असे म्हणतात. (उदा. सूर्याची निरपेक्ष प्रत ४·८ आहे). एखाद्या ताऱ्याची दृश्य प्रत m असून त्याचे सूर्यापासूनचे अंतर r पार्सेक असल्यास त्याची निरपेक्ष प्रत M पुढील समीकरणाने दिली जाते

r माहीत असल्यास m वरून M ची किंमत काढता येते. उलट अन्य काही मार्गांनी m माहीत झाल्यास या समीकरणावरून r हे अंतर काढता येते. कित्येक ताऱ्यांची अंतरे या पद्धतीने काढली गेली आहेत.

प्रत आणि रंग : मानवी डोळा (हिरवट) पिवळ्या रंगाला सर्वांत अधिक संवेदनक्षम आहे. त्यामुळे चाक्षुष अवलोकनांद्वारे काढलेली एखाद्या ताऱ्याची प्रत (किंवा पीत प्रत) ही पिवळ्या रंगाच्या संदर्भातच बरोबर येईल. जास्त अचूक मापनासाठी छायाचित्रण पद्धती किंवा ⇨प्रकाशविद्युत् पद्धती वापरल्या जातात. छायाचित्रण पद्धतीत वापरले जाणारे पायस (प्रकाशाला संवेदनशील असणाऱ्या रासायनिक संयुगांचा फिल्मवरील किंवा काचेवरील थर) निळ्या रंगाला जास्त संवेदनशील असते. त्यामुळे या पद्धतीने काढलेली एखाद्या ताऱ्याची प्रत (हिला छायाचित्रीय किंवा नील प्रत, M_B किंवा M_P किंवा हल्ली B म्हणतात) त्याच्या दृश्य प्रतीशी (M_E किंवा M_V किंवा हल्ली V) जुळेलच असे नाही. हीच गोष्ट प्रकाशविद्युत् पद्धतीलाही लागू आहे. योग्य प्रकाशीय गाळण्या वापरून वरील पद्धतीनेही दृश्य प्रती काढता येतात. या पद्धतीच्या वापराने ± १ टक्क्यापर्यंत अचूक प्रती काढता येतात.

ताऱ्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रकाशातही सर्व रंगांची तीव्रता एकसारखी नसते. त्यामुळे वेगवेगळ्या रंगांसाठी त्याच ताऱ्याची प्रत वेगळी येते. यावरून एकवर्ण प्रतीची म्हणजे विशिष्ट तरंगलांबीसाठी ताऱ्याची प्रत काढण्याची कल्पना निघाली. प्रत्यक्षात इष्ट तरंगलांबीच्या भोवतीचा ३० Å ते ३०० Å (१ Å = १०^–१० मी.) रुंदीचा पट्ट घेऊन मापन केले जाते.

UBV पद्धती : आधुनिक मापनात प्रकाशविद्युत् मापन पद्धतीने ताऱ्यांची जंबुपार (वर्णपटातील जांभळ्या रंगापलीकडील अदृश्य) किरणासाठी प्रत (U), निळ्या रंगासाठी प्रत (B) व पिवळ्या रंगासाठी प्रत (V) मोजतात. या पद्धतीला UBV पद्धत असे म्हणतात. छायाचित्रीय व दृश्य प्रतींमधील म्हणजे B – V या फरकाला ताऱ्याचा वर्णांक असे म्हणतात. या वर्णांकावरून ताऱ्याच्या पृष्ठतापमानाचा बोध होऊ शकतो परंतु दूरच्या ताऱ्यापासून पृथ्वीपर्यंत प्रकाश येत असताना आंतरतारकीय अवकाशातील धूलिकणांकडून प्रकाशाचे काही प्रमाणात विवेचक (विशिष्ट निवडक तरंगलांबीच्या प्रकाशाचे) शोषण होते. कमी तरंगलांबींचे शोषण तुलनेने जास्त होते. त्यामुळे ताऱ्याचा दिसणारा रंग वाजवीपेक्षा जास्त तांबूस होतो व वर्णांक बरोबर मिळत नाही. यासाठी किती शुद्धी लावावी ते ठरविण्यासाठी U चा उपयोग होतो. कित्येक तारे इतके अंधूक आहेत की, त्यांचा समाधानकारक वर्णपट मिळू शकत नाही परंतु त्यांच्या U, B, V प्रती मोजता येतात व त्यांवरून त्याचा वर्णपटीय वर्ग [⟶ तारा] निश्चित करता येतो.

ऊर्जादर्शक प्रत : ताऱ्यापासून उत्सर्जित होणाऱ्या सर्व तरंगलांब्यांच्या प्रारण (तरंगरूपी) ऊर्जेवर आधारलेली प्रत म्हणजे त्याची ऊर्जादर्शक (बोलोमेट्रिक) प्रत होय. या प्रतीचे मापन प्रत्यक्ष करता येत नसल्याने ती अप्रत्यक्षपणे निश्चित करावी लागते.

अति-उष्ण (उदा. O, A, B वर्गांतील) ताऱ्यांपासून निघणाऱ्या प्रारण-ऊर्जेपैकी बहुतांश भाग जंबुपार किरणांत असतो. त्याचप्रमाणे तौलनिक दृष्ट्या थंड (उदा.,M वर्गातील) ताऱ्यांपासून उत्सर्जित होणारे प्रारण प्रामुख्याने अवरक्त (वर्णपटातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील अदृश्य) विभागात असते परंतु पृथ्वीचे वातावरण २९०० Å पेक्षा कमी तरंगलांबीच्या जंबुपार किरणांना अपारदर्शक ठरते. त्याचप्रमाणे (विशेषतः १४०,००० Å पेक्षा जास्त तरंगलांबीच्या) अवरक्त प्रारणाचेही वातावरणात मोठ्या प्रमाणावर शोषण होते. त्यामुळे विमाने, फुगे (बलून) किंवा अवकाशयाने यांच्या साहाय्याने उपकरणे खूप उंच नेऊन या किरणांच्या ऊर्जेचे मापन करावे लागते. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील उपकरणांनी मापन करून मिळणारी ताऱ्याची प्रत व अशा खूप उंचीवरील उपकरणांच्या साहाय्याने मिळणारी प्रत यांच्यामधील तफावतीचे मापन अनेक ताऱ्यांच्या बाबतीत करून त्यांचा आलेख काढण्यात आलेला आहे. या आलेखावरून भूपृष्ठावरील मापनाला किती शुद्धी लावली असता ऊर्जादर्शक प्रत मिळेल ते समजते. बहुतेक ताऱ्यांच्या ऊर्जादर्शक प्रती या पद्धतीने काढल्या जातात.

यांशिवाय पुढील प्रकारच्या प्रतीही आहेत : तपयुग्माने (सर्व प्रारणांना संवेदनशील असलेल्या उष्णता मोजणाऱ्या उपकरणाने) काढलेल्या ताऱ्याच्या प्रतीला प्रारणमापी (रेडिओमेट्रिक) प्रत म्हणतात वर्णपटाच्या अगदी अरुंद भागासाठी मोजलेल्या प्रतीला एकवर्णी प्रत म्हणतात, तर चल ताऱ्याच्या (काळानुरूप ज्याच्या दीप्तीत बदल होतो अशा ताऱ्याच्या) कमाल व किमान प्रतींच्या सरासरीला माध्य प्रत म्हणतात.

या वेगवेगळ्या प्रतींच्या मापनावरून ताऱ्यांवरील भौतिक परिस्थितीबद्दल काही निष्कर्ष काढता येतात. या संदर्भात प्रत ही राशी आता गैरसोयीची वाटू लागली असून तिच्याऐवजी दीप्तीमान हीच राशी वापरावी, असा मतप्रवाह आहे.

संदर्भ : Baker, R. H. Astronomy, Princeton, 1964.

ठाकूर, अ. ना. पुरोहित, वा. ल.

“