درخشندگي سطحي را مي توان ميزان درخشندگي جسم بر واحد مساحت آن تعريف کرد يا به عبارت ديگر آن را ميتوان قدر ستاره بر مجذور دقيقه يا ثانيه قوسي بيان کرد.بيشتر کهکشان هاي قابل رصد توسط آماتورها داراي درخشندگي سطحي اي در حدود 13.5 هستند که به اين معناست که هر دقيقه قوسي مربع از يک کهکشان به روشني يک ستاره قدر 13.5 است.براي درک بهتر ميزان نور آن بهتر است تلسکوپتان را به سوي يک ستاره قدر 13.5 نشانه رويد و سپس آن را طوري فوکوس کنيد که به اندازه ي يک دقيقه قوس کشيده شود.براي پيدا کردن اجرام در چشمي تلسکوپ بايد به ياد داشته باشيد که بيشتر اجرام قابل توجه اعماق آسمان داراي درخشندگي سطحي اي در حدود 12.5 اند.
مفهوم درخشندگي سطحي بسيار ساده است و مي توان آن را با اين مثال ساده به خوبي توضيح داد.فرض کنيد که شما نور چراغ قوه را روي ديوار انداخته ايد،اين کار باعث ايجاد دايره اي از نور با اندازه و درخشندگي مشخصي خواهد شد.اکنون چند قدم از ديوار فاصله بگيريد،متوجه خواهيد شد که چگونه دايره ي نور بزرگ تر مي شود در حالي که درخشندگي آن به طور قابل توجه اي کاهش مي يابد.اين آزمايش ساده نشان مي دهد که اگر چه مجموع نور خروجي از چراغ قوه ثابت باقي مانده است اما درخشندگي سطحي آن (دايره ي نور روي ديوار) به دليل ميزان نوري که اکنون بر سطح بزرگتري پراکنده شده است کاهش يافته است.
تجربه ي عملي ديگري که براي درک بهتر درخشندگي سطحي با کمک تلسکوپتان مي توانيد انجام دهيد اين است که تلسکوپ را به سوي يک ستاره ي نسبتا پر نور نشانه رويد و سپس شروع به تغيير فوکوس تصوير کنيد، متوجه خواهيد شد که هر چه ستاره بيشتر و بيشتر از فوکوس خارج مي شود بزرگ تر و کم نور تر مي شود ، در نهايت به اين نتيجه مي رسيد در حالي که تصوير ستاره در ميدان ديد بسيار بزرگ است تقريبا غير قابل مشاهده است.البته قدر ستاره هيچ تغييري نکرده است بلکه فقط درخشندگي سطحي آن را با پراکنده کردن مجموع نور آن در يک ناحيه بزرگ تر کاهش داده ايم.
M57 و M31 از پشت چشمي تلسکوپ
فهرست مسيه چندين جرم مشکل به دليل درخشندگي سطحي کم آنها دارد که رصدگران پس از گذراندن مدت زماني در پشت چشمي به مشکل بودن آنها معترف مي شوند.به طور مثال M74 که توسط بسياري از رصد گران به عنوان مشکل ترين جرم مسيه نام برده مي شود،از قدر نسبتا درخشان 9.4 است اما به دليل اندازه 12*12 دقيقه قوسي آن ،درخشندگي سطحي آن حدود 14.2 است و اين به اين معني است که هر دقيقه قوس مربع از مساحت آن به روشني يک ستاره قدر 14.2 است.براي مقايسه،NGC4431 که يک کهکشان قدر 12.9 در صورت فلکي سنبله با اندازه ي کوچک 1.0*1.7 دقيقه قوس را در نظر بگيريد که اندازه ي کوچک آن درخشندگي ظاهري آن را به 13.5 مي رساند که پرنورتر از M74 است!
بنابراين بسياري از اجرام مسيه و فهرست NGC هستند که داراي قدر کمي هستند اما به دليل اندازه کوچکشان داراي درخشندگي بالايي اند.مثالي ديگر در اين رابطه،سحابي حلقه،M57،در صورت فلکي شلياق است.اين سحابي سياره اي قدر 9 تنها 1.0*1.3 دقيقه قوس است و به خاطر مجموع نور خروجي که در ناحيه کوچکي متمرکز شده است از درون تلسکوپ به خوبي قابل مشاهده است.اکنون M57 را با سحابي هليکس NGC7293 در صورت فلکي دلو مقايسه کنيد.در ابتدا ممکن است اين طور به نظر آيد که سحابي هليکس به خاطر قدر 6.3 اش نسبت به M57 آسانتر مشاهده خواهد شد اما بعد از چک کردن اندازه نسبتا وسيع آن که 12*16 دقيقه قوس است در مي يابيم که رصد آن بسيار مشکل است و نياز به آسماني بسيار تاريک خواهد بود.
آيا تمام مطالب بالا به اين معناست که مي توان داده هاي قدر يک جرم را ناديده گرفت و تنها به درخشندگي سطحي آن متکي بود؟متاسفانه موضوع به اين سادگي نيست و احتمالات مختلفي در ميان است.يک کهکشان ممکن است بسيار وسيع باشد که به اين معناست که بايد در انتظار درخشندگي سطحي کمي باشيم اما کهکشان ممکن است داراي هسته اي بسيار پرنور باشد و اين نشان مي دهد که اگر چه ما براي ديدن تمام کهکشان کار دشواري خواهيم داشت اما قادر به تشخيص آن به خاطر هسته ي درخشانش خواهيم بود.يک مثال جالب در اين مورد M31 کهکشان امراة المسلسله است که داراي قدر 3.4 است اما درخشندگي سطحي آن به دليل اندازه 140*178 دقيقه قوسي آن تنها 13.5 است.
آنچه در اين مقاله آمده است تنها يک توضيح مختصر در باب درخشندگي سطحي است زيرا که بحث در اين باره بسيار پيچيده است و حتي شامل واکنش هاي مختلف چشم انسان در برابر نور در طول موج ها و رنگ هاي متفاوت است.بنابراين اگر کسي از شما خواست که UGC9749 که يک کهکشان از قدر 10.9 در دب اصغر است را پيدا کنيد بدون اطلاع از درخشندگي سطحي آن حتي به فکر سوار کردن تلسکوپتان هم نيافتيد زيرا اين جرم به ظاهر ساده داراي درخشندگي سطحي 17.8 است!
