ระดับบอร์เทิล

Q: ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระดับบอร์เทิล

มาตราส่วนความมืดของท้องฟ้าบอร์เทิล (โดยทั่วไปเรียกสั้นๆ ว่ามาตราส่วนบอร์เทิล ) เป็นมาตราส่วนตัวเลขเก้าระดับที่ใช้วัดความสว่างของท้องฟ้ายามค่ำคืนณ สถานที่ใดสถานที่หนึ่ง

มาตราส่วนความมืดของท้องฟ้าบอร์เทิล (โดยทั่วไปเรียกสั้นๆ ว่ามาตราส่วนบอร์เทิล ) เป็นมาตราส่วนตัวเลขเก้าระดับที่ใช้วัดความสว่างของท้องฟ้ายามค่ำคืนณ สถานที่ใดสถานที่หนึ่ง มาตราส่วนนี้บ่งบอกถึงความสามารถในการสังเกตวัตถุบนท้องฟ้าโดยคำนึงถึงการรบกวนที่เกิดจากมลภาวะทางแสงจอห์น อี. บอร์เทิล นักดาราศาสตร์สมัคร เล่นเป็นผู้สร้างมาตราส่วนนี้และตีพิมพ์ในนิตยสาร Sky & Telescopeฉบับเดือนกุมภาพันธ์ ปี 2001 เพื่อช่วยให้นักดูดาวประเมินและเปรียบเทียบความมืดของสถานที่สังเกตการณ์ท้องฟ้ายามค่ำคืนได้

มาตราส่วน

ระดับความสว่างมีตั้งแต่ระดับ 1 ซึ่งเป็นท้องฟ้าที่มืดที่สุดบนโลก ไปจนถึงระดับ 9 ซึ่งเป็นท้องฟ้าในเมือง ระดับความสว่างเหล่านี้อธิบายโดยพิจารณาจากความสามารถในการมองเห็นวัตถุท้องฟ้าและแหล่งกำเนิดแสงที่โดดเด่นบนท้องฟ้าเป็นหลัก แต่สอดคล้องกับค่าความสว่างสูงสุดที่ มองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า (NELM) และ การวัดความสว่างของ ท้องฟ้าด้วยเครื่องวัดคุณภาพท้องฟ้า ( SQM) อย่างใกล้ชิด ในระดับความสว่างที่สูงขึ้น มลภาวะทางแสงเหนือขอบฟ้าจะเห็นได้ชัดเจน แหล่งกำเนิดแสงแบบกระจาย เช่นทางช้างเผือกและวัตถุเมสซิเยร์จะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และจะมองเห็นแหล่งกำเนิดแสงแบบจุด เช่น ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ได้น้อยลง ในระดับความสว่างที่ต่ำกว่า โดมมลภาวะทางแสงจะปรากฏเฉพาะในทิศทางของเมืองหรือไม่มีเลย ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว และแหล่งกำเนิดแสงแบบกระจายที่จางๆ เช่นแสงจักรราศีจะมีความคมชัดและสว่างไสว^[¹^]

ตารางการจำแนกประเภทท้องฟ้ามืด

คำอธิบายเกี่ยวกับชั้นต่างๆ ของบอร์เทิล สรุปไว้ในตารางนี้

ระดับ	ชื่อ	เนลม์	ประมาณตร.ม. ^{[ 2 ]}แมก/อาร์คเซค²	คำอธิบาย
1	สถานที่ท้องฟ้ามืด ที่ยอดเยี่ยม	7.6 – 8.0	21.76 – 22.0	แสงจักรราศีสามารถมองเห็นได้และมีสีสันสวยงาม เครื่องหมายรับรองสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน แถบจักรราศีปรากฏให้เห็น แสงเรืองรองในชั้นบรรยากาศสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน บริเวณ กลุ่ม ดาวแมงป่องและ กลุ่ม ดาวคนยิงธนูในทางช้างเผือกทอดเงาให้เห็นได้อย่างชัดเจน กลุ่มดาวหลายกลุ่มโดยเฉพาะกลุ่มดาวที่จางๆ แทบจะจำไม่ได้เลยท่ามกลางดวงดาวจำนวนมหาศาล กระจุกดาว เมสซิเยร์และ กระจุกดาวทรงกลม จำนวนมากสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า M33 (กาแล็กซีสามเหลี่ยม) เป็นวัตถุที่ สามารถมองเห็นได้ ด้วยตาเปล่า โดยตรง กำลังขยายสูงสุดที่สามารถวัดได้ ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่มี ตัวสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. (12.5 นิ้ว) คือ 17.5 (โดยใช้ความพยายาม) ดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดีมีผลต่อการปรับตัวในที่มืด
2	เว็บไซต์ที่มืดสนิท โดยทั่วไป	7.1 – 7.5	21.6 – 21.75	แสงจักรราศีมีสีเหลืองเด่นชัดและสว่างมากพอที่จะทำให้เกิดเงาในยามพลบค่ำและรุ่งอรุณ แสงเรืองรองบนชั้นบรรยากาศอาจมองเห็นได้รางๆ ใกล้ขอบฟ้า สามารถมองเห็น gegenschein ได้ เมฆจะมองเห็นได้เพียงแค่เป็นจุดดำๆ บนท้องฟ้า สภาพแวดล้อมโดยรอบแทบมองไม่เห็น เนื่องจากเป็นเพียงเงาตัดกับท้องฟ้า ทางช้างเผือกในฤดูร้อนมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมาก วัตถุเมสซิเยร์และกระจุกดาวทรงกลมจำนวนมากสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า M33 สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าอย่างง่ายดาย ค่าความสว่างสูงสุดเมื่อใช้กับจานสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 16.5
3	ท้องฟ้าชนบท	6.6 – 7.0	21.3 – 21.6	แสงจักรราศีงดงามเป็นพิเศษในฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง และสีสันต่างๆ ก็ยังคงมองเห็นได้ชัดเจน มีมลภาวะทางแสงบางส่วนปรากฏให้เห็นที่ขอบฟ้า เมฆส่องสว่างอยู่ใกล้ขอบฟ้า ส่วนด้านบนมืดมิด สภาพแวดล้อมใกล้เคียงมองเห็นได้ราง ๆ ทางช้างเผือกในฤดูร้อนยังคงดูซับซ้อนอยู่ M15 , M4 , M5และM22เป็นวัตถุที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า M33สามารถมองเห็นได้ง่ายแม้จะเหลือบมองไปด้านข้าง ค่าความสว่างสูงสุดเมื่อใช้ตัวสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 16
4	ชนบทที่สดใสขึ้น	6.3 – 6.5	20.8 – 21.3	แสงจักรราศียังคงมองเห็นได้ แต่ไม่ทอดยาวไปถึงครึ่งทางของจุดสูงสุดบนท้องฟ้าในยามพลบค่ำหรือรุ่งอรุณ สามารถมองเห็นโดมมลภาวะทางแสงได้ในหลายทิศทาง เมฆส่องสว่างในทิศทางของแหล่งกำเนิดแสง ส่วนด้านบนมืด สามารถมองเห็นสภาพแวดล้อมได้อย่างชัดเจน แม้จากระยะไกล ทางช้างเผือกที่อยู่สูงเหนือขอบฟ้ายังคงดูน่าประทับใจ แต่ขาดรายละเอียด M33เป็นวัตถุที่มองเห็นได้ยากเมื่อเหลือบมองไปทางอื่น จะมองเห็นได้ก็ต่อเมื่ออยู่สูงบนท้องฟ้าเท่านั้น ค่าความสว่างสูงสุดที่ใช้กับจานสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 15.5
4.5	ท้องฟ้ากึ่งชานเมือง/ช่วงเปลี่ยนผ่าน	6.1 – 6.3	20.3 – 20.8	เมฆจะมีแสงสีเทาเรืองๆ บริเวณจุดสูงสุดของศีรษะ และดูสว่างไสวในทิศทางของโดมไฟเมืองที่โดดเด่นอย่างน้อยหนึ่งแห่ง ทางช้างเผือกจะมองเห็นได้ไม่ชัดเจนนักเมื่ออยู่เหนือเส้นขอบฟ้าประมาณ 10-15 องศา อย่างไรก็ตาม รอยแยกใหญ่ (Great Rift) จะยังคงมองเห็นได้ชัดเจนเมื่ออยู่เหนือศีรษะและท้องฟ้าโปร่งใสดี แม้ว่าภาพของกระจุกดาวทรงกลมสว่างที่มองเห็นผ่านกล้องโทรทรรศน์ขนาด 10 นิ้วขึ้นไปจะสวยงามน่าประทับใจ แต่บริเวณรอบนอกของกาแล็กซีนั้นยากหรือแทบเป็นไปไม่ได้ที่จะมองเห็น แถบฝุ่นของกาแล็กซีแอนโดรเมดาแผ่ขยายออกไปเป็นเส้นสีเทาจางๆ ยาวประมาณสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง นอกจากนี้ แถบฝุ่นนี้ยังอยู่ห่างจากรัศมีแกนกลางประมาณ 1.5 เท่าอีกด้วย แม้ว่าปีกของเนบิวลาโอไรออนจะจาง แต่ก็สามารถมองเห็นได้ง่ายกว่าแถบฝุ่นในเนบิวลาแอนโดรเมดา กาแล็กซี M44 อาจมองเห็นได้ยากเมื่ออยู่ใกล้ขอบฟ้า โดยจะมองเห็นดาวประมาณ 30 ดวงผ่านกล้องสองตาเมื่ออยู่สูงที่สุด ค่าความสว่างสูงสุดเมื่อใช้กับจานสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 15.2
5	ท้องฟ้าชานเมือง	5.6 – 6.0	19.25 – 20.3	ในคืนที่ดีที่สุดของฤดูใบไม้ร่วงและฤดูใบไม้ผลิ จะเห็นเพียงแสงริบหรี่ของกลุ่มดาวจักรราศีเท่านั้น มลภาวะทางแสงสามารถมองเห็นได้ในเกือบทุกทิศทาง เมฆมีความสว่างกว่าท้องฟ้าอย่างเห็นได้ชัด ทางช้างเผือกจะมองไม่เห็นเมื่ออยู่ใกล้ขอบฟ้า และดูจางๆ เมื่ออยู่เหนือศีรษะ ส่วนทางช้างเผือกในฤดูหนาว แม้จะอยู่เหนือศีรษะโดยตรง ก็ดูค่อนข้างจางๆ เมื่อดวงจันทร์เป็นข้างขึ้นครึ่งดวง (ข้างขึ้นหรือข้างแรม) ในสถานที่มืด ท้องฟ้าจะปรากฏเช่นนี้ แต่แตกต่างตรงที่ท้องฟ้าจะปรากฏเป็นสีน้ำเงินเข้ม ค่าความสว่างสูงสุดที่วัดได้ด้วยจานสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 15
6	ท้องฟ้า สดใส ในเขตชานเมือง	5.1 – 5.5	18.5 – 19.25	แสงจักรราศีนั้นมองไม่เห็น มลภาวะทางแสงทำให้ท้องฟ้าในระยะ 35 องศาจากเส้นขอบฟ้าเรืองแสงเป็นสีขาวอมเทา เมฆบนท้องฟ้าทุกก้อนดูค่อนข้างสว่าง แม้แต่เมฆสูง (ซีรัส) ก็ยังดูสว่างกว่าพื้นหลังท้องฟ้า สามารถมองเห็นสภาพแวดล้อมได้อย่างชัดเจน ทางช้างเผือกจะมองเห็นได้เฉพาะบริเวณเหนือศีรษะเท่านั้น กาแล็กซี M31ปรากฏให้เห็นได้ในระดับปานกลาง ส่วนแกนกลางของกาแล็กซีแอนโดรเมดาดูสว่างกว่าอย่างเห็นได้ชัด ดูหมายเหตุ Bortle 4.5 สำหรับ M44 M33 สามารถมองเห็นได้เฉพาะผ่านกล้องส่องทางไกลเท่านั้น โดยจะปรากฏสว่างพอๆ กับกาแล็กซีแอนโดรเมดา ในท้องฟ้าที่มีระดับความสว่าง Bortle 7–8 ค่าความสว่างสูงสุดเมื่อใช้กับจานสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 14.5 วัตถุเมสซิเยร์ส่วนใหญ่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องส่องทางไกล เมื่อมองผ่านอุปกรณ์ช่วยมองทางแสง ดาวบางดวงจะสว่างเท่ากับดาวเคราะห์ระดับ Bortle 7
7	การเปลี่ยนผ่าน จากชานเมืองสู่เมือง	4.6 – 5.0	18.00 – 18.5	มลภาวะทางแสงทำให้ท้องฟ้าทั้งหมดกลายเป็นสีเทาอ่อน สามารถมองเห็นแหล่งกำเนิดแสงที่สว่างจ้าได้ในทุกทิศทาง เมฆส่องสว่างเจิดจ้า ทางช้างเผือกนั้นแทบมองไม่เห็นหรือมองไม่เห็นเลย เนื่องจากมีลักษณะคล้ายก้อนเมฆ สามารถมองเห็น M31 และM44ได้บ้าง แต่ไม่มีรายละเอียดใดๆ แกนกลางของกาแล็กซีแอนโดรเมดาดูสว่างขึ้นเพียงเล็กน้อย ดูหมายเหตุ Bortle 4.5 สำหรับ M44 ดูหมายเหตุ Bortle 6 สำหรับ M33 เมื่อมองผ่านกล้องโทรทรรศน์วัตถุเมสซิเยร์ที่สว่างที่สุดจะดูเหมือนเงาจางๆ ของตัวตนที่แท้จริงของมัน เมื่อพระจันทร์เต็มดวงในสถานที่มืด ท้องฟ้าจะปรากฏเช่นนี้ แต่แตกต่างตรงที่ท้องฟ้าจะปรากฏเป็นสีฟ้า ค่าความสว่างสูงสุดเมื่อใช้กับตัวสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 14
8	ท้องฟ้าเมือง	4.1 – 4.5	< 18.00	ท้องฟ้ามีสีเทาอ่อนหรือสีส้ม – สามารถอ่านได้ง่าย ดาวฤกษ์ที่ก่อตัวเป็น กลุ่มดาวที่คุ้นเคยอาจอ่อนหรือมองไม่เห็นเลย ในคืนที่อากาศดี ผู้สังเกตการณ์ที่มีประสบการณ์แทบจะไม่สามารถมองเห็น M31 และ M44 ได้เลย ดูหมายเหตุ Bortle 6 สำหรับ M33 แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์ ก็สามารถตรวจจับได้เฉพาะวัตถุเมสซิเยร์ที่มีความสว่างสูงเท่านั้น ค่าความสว่างสูงสุดเมื่อใช้ตัวสะท้อนแสงขนาด 32 ซม. คือ 13
9	ท้องฟ้าใจกลางเมือง	≤ 4.0	< 18.00	ดาวฤกษ์จำนวนมากที่รวมตัวกันเป็นกลุ่มดาวนั้นมองไม่เห็น และกลุ่มดาวที่สว่างน้อยกว่าจำนวนมากก็มองไม่เห็นเช่นกัน นอกจากกลุ่มดาวลูกไก่ แล้ว ไม่มีวัตถุเมสซิเยร์ใดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า สิ่งเดียวที่สามารถสังเกตได้คือดวงจันทร์ดาวเคราะห์ดาว บริวารที่สว่างและกระจุกดาว ที่สว่างที่สุดเพียงไม่กี่แห่ง ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ที่สว่างที่สุดดูเหมือนจะมีขนาดเล็กกว่าดาวฤกษ์ที่มีความสว่างระดับ 3 ซึ่งพบในระดับ Bortle 7

แผนกต้อนรับ

มาตรา Bortle ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายในหมู่นักดาราศาสตร์สมัครเล่นและมืออาชีพ^{[ 3 ]} มาตรา นี้วัดความสัมพันธ์ระหว่างแสงประดิษฐ์กับคุณภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนที่ลดลงในลักษณะที่เข้าใจง่าย ทำให้เป็นเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปในการสื่อสารทางวิทยาศาสตร์มีการสร้างฐานข้อมูลการวัด SQM จำนวนมาก ทำให้สามารถประมาณค่า Bortle ได้ทุกที่ในโลก

บอร์เทิลได้รับแรงบันดาลใจให้เผยแพร่มาตราส่วนในปี 2544 จากมลภาวะทางแสงที่เพิ่มขึ้น ทำให้สถานที่ท้องฟ้ามืดที่แท้จริงเข้าถึงได้ยากสำหรับนักดาราศาสตร์สมัครเล่นหลายคน^{[ 1 ]}การขยายตัวของเมืองอย่างต่อเนื่องและการเปลี่ยนผ่านทั่วโลกไปสู่แสงสว่าง LEDได้ทำให้แนวโน้มนี้ดำเนินต่อไป เจมส์ โบรดริก จากกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาเขียนไว้ในปี 2561 ว่า "แสงสว่างที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมดนั้น 'ไม่เป็นธรรมชาติ' และดังนั้นจึงอาจมีผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ บางอย่างนั้นหลีกเลี่ยงไม่ได้หากเราต้องการที่จะได้รับประโยชน์ต่อไป" ^{[ 4 ]}

อุณหภูมิแสงที่สูงขึ้นของหลอดไฟ LED เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้มลภาวะทางแสงเพิ่มขึ้น ซึ่งบางครั้งอาจไม่ปรากฏในงานวิจัยเกี่ยวกับมลภาวะทางแสงในอดีต^{[ 5 ]}อย่างไรก็ตามหนังสือพิมพ์ The Washington Postเขียนไว้ในปี 2023 ว่า "มีโลกที่หลอดไฟ LED ประหยัดพลังงานมากขึ้นและไม่รบกวนทัศนียภาพยามค่ำคืนหรือสุขภาพของเราอย่างมีนัยสำคัญ" ^{[ 6 ]} DarkSky Internationalเรียกร้องให้มีการใช้แสงสว่างภายนอกอาคารอย่างมีความรับผิดชอบ โดยกำหนดเป้าหมายอย่างระมัดระวัง ไม่สว่างเกินความจำเป็น และมีสีโทนอบอุ่น^{[ 7 ]}

งานวิจัยปี 2014 ชี้ให้เห็นว่า Bortle อาจประเมินความสามารถในการมองเห็นวัตถุที่สลัวสำหรับผู้สังเกตการณ์ทั่วไปสูงเกินไป แม้ในท้องฟ้าที่มืดที่สุด แหล่งกำเนิดแสงแบบกระจาย เช่นM33นั้นมองเห็นได้ยากกว่าแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดที่มีขนาดการมองเห็นเท่ากัน คำอธิบายของ Bortle เกี่ยวกับ M33 (V 5.72) ว่าเป็นวัตถุที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นผิดปกติ ขนาดการมองเห็นที่จำกัดด้วยตาเปล่า (NELM) ที่มากกว่า 7.1 ซึ่ง Bortle แนะนำสำหรับคลาส 2 แสดงถึง "การยกระดับความสำเร็จและความคาดหวังอย่างมีนัยสำคัญ" ^{[ 8 ]} NELM ที่ 6.0 ถึง 6.5 เป็นตัวเลขที่อ้างถึงบ่อยกว่า Bortle ตระหนักดีว่า NELM แตกต่างกันไปตามความคมชัดของการมองเห็นของผู้สังเกตการณ์ และเขาได้คิดค้นมาตราส่วนนี้ขึ้นมาเพื่อเป็นทางเลือกแทน NELM ดิบ^{[ 1 ]}

ดูเพิ่มเติม

ลิงก์ภายนอก

บทความต้นฉบับโดยJohn E. Bortleในนิตยสาร Sky & Telescope
ดาร์กสกาย อินเตอร์เนชั่นแนล
การสาธิตเชิงโต้ตอบของมาตราส่วนบอร์เทิล
ภาพร่างของ M42 (Bortle 6)
ภาพร่างของ M42 (ระดับ Bortle 7)
แผนที่มลภาวะทางแสง – แผนที่แบบโต้ตอบที่แสดงภาพความสว่างของท้องฟ้าที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ทั่วโลก ซึ่งมักใช้ควบคู่กับมาตราส่วนความมืดของท้องฟ้าบอร์เทิล (Bortle Dark-Sky Scale)

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]