Magnitude aparente
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Em astronomia, magnitude aparente é uma escala para comparação do brilho das estrelas desenvolvida pelo astrônomo grego Hiparco há mais de 2000 anos.
A magnitude aparente nos fornece uma forma de comparar quão brilhante um objeto nos parece em relação a outro, mas não quão brilhante ele é. Isto porque a magnitude aparente depende da distância em que o objeto se encontra.
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Definição
A idéia original de Hiparco era criar uma escala para o brilho das estrelas de forma que as estrelas mais brilhantes tivessem uma magnitude de 1, as segundas mais brilhantes uma magnitude de 2 e assim por diante até a magnitude 6 que é a estrela menos brilhante que o olho humano consegue perceber.
Esta escala simples é utilizada por astrônomos do mundo todo há mais de 2000 anos. No entanto, ela contém uma complicação não aparente devido à forma como o olho trata as diferenças de brilho entre dois objetos. Pela definição podemos pensar que uma estrela de magnitude 3 é duas vezes menos brilhante que uma de magnitude 1. Isto seria verdade se o olho usasse uma escala linear para comparação de brilho, mas este não é o caso.
Se usarmos um equipamento, como uma câmera CCD, para comparar o brilho de um estrela de magnitude 1 com uma de magnitude 2, vamos descobrir que o brilho desta última é 2,5 menor que o brilho da primeira. E que o brilho de uma estrela de magnitude 3 é 2,5 vezes menor que o de uma de magnitude 2, e 2,5x2,5 menor que uma de magnitude 1! Este tipo de comportamento, em que as razões das grandezas são constantes, e não a sua diferença, é o que caracteriza uma escala logarítmica de medida.
Magnitudes aparente de objetos conhecidos
- Magnitude aparente do Sol: -26,74
- Magnitude aparente da Lua cheia: -12,6
- Magnitude aparente de Vega: 0,00
- Magnitude aparente de Sírius (estrela mais brilhante): -1,5
- Magnitude aparente das menores estrela visíveis a olho nú: 6 a 7
- Magnitude aparente da menor estrela visível por telescópio da Terra: 25
Sistema UBV
Uma complicação adicional existe devido ao fato que a radiação que observamos de uma estrela não é monocromática. Portanto, para sermos precisos, temos que especificar em qual comprimento de onda estamos medindo a magnitude.
Além disto, a sensibilidade de um detector de luz, nosso olho, ou uma chapa fotográfica, por exemplo, também depende do comprimento de onda da luz recebida.
O sistema UBV (de Ultra-violeta, Blue (Azul), Visual) utiliza três faixas de comprimentos de onda para a medida da magnitude. Uma faixa de comprimentos de onda chamada de U centrada em torno de 350 nm; Um faixa chamade de B centrada em torno do comprimento de onda de 435 nm, e a faixa V centrada em torno do 555 nm, que é a faixa à qual o olho humano é mais sensível.
Quando se fala de magnitude sem se especificar a faixa de comprimento de onda, normalmente estamos falando da faixa V, e a magnitude neste caso é chamada de magnitude visual aparente.
Relação com a intensidade de radiação
A quantidade que podemos medir com aparelhos, associada ao brilho, é a intensidade de radiação emitida ou refletida pelo objeto. Colocando o que foi dito acima em termos mais precisos, a razão entre as intensidades de radiação de estrelas que diferem de uma unidade de magnitude é aproximadamente 2,5.
Podemos então dizer que as razões abaixo valem para todas as magnitudes de 1 a 6:
Onde Fi é a intensidade de radiação para magnitude i. Para a relação entre magnitudes 1 e 6, temos:
O que é um número muito próximo de 100. A escala de magnitude aparente que utilizamos atualmente foi criada pelo astrônomo Norman Robert Pogson em 1856. O que Pogson fez foi definir a escala magnitude dizendo que a razão das intensidades de uma estrela de magnitude 1 e 6 é exatamente 100. Na nossa notação:
e portanto a razão entre estrelas de magnitude 1 e 2 seria a raiz quinta de 100 (já que esta raiz multiplicada cinco vezes dá 100):
A raiz quinta de 100 (2,5118864...) é um número irracional, que em astronomia é conhecido com razão de Pogson. Para encontrar a relação geral entre as intensidades de radiação e magnitudes aparentes vamos escrever a relação de forma geral como:
para mi e mj variando de 1 a 6. Se tormarmos o logaritmo da equação acima e reordenarmos os termos, obteremos finalmente a relação entre intensidade e magnitude aparente:
Ou seja:
