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OLIMPÍADAS SANLUISEÑAS
DEL CONOCIMIENTO
- ASTRONOMÍA [Para chicas y chicos del Nivel D]
LECTURA Las magnitudes, sobre el brillo de los astros
La primera clasificación de las estrellas por su brillo se debe
al astrónomo griego Hiparco, quien alrededor del año 120 a.C.
compiló un catálogo con aproximadamente un millar de estrellas
identificándolas por su brillo relativo, el que denominó magnitud.
Esa primera lista fue publicada posteriormente por Ptolomeo en su
famoso texto de astronomía denominado Almagesto.
Hiparco identificó las estrellas dando su posición en relación
a la constelación de la que formaban parte e indicando su brillo según seis clases
o “magnitudes”. A las estrellas más brillantes les asignó la primera magnitud y a
las apenas visibles a simple vista la sexta magnitud, el resto de las estrellas tienen
magnitudes intermedias entre 1 y 6. Cuanto mayor es el número
que designa la magnitud de un astro, menor es el brillo observado.
La magnitud aparente (m) de una estrella, planeta o de otro
cuerpo celeste es una medida de su brillo aparente; es decir, la
cantidad de luz que se recibe del objeto. Mientras que la cantidad
de luz recibida depende realmente del ancho de la atmósfera, las
magnitudes aparentes se normalizan a un valor que tendrían fuera de la
atmósfera. Cabe destacar que el brillo aparente no es igual al brillo real -un objeto
extremadamente brillante puede aparecer absolutamente débil, si está lejos-.
Escala de magnitudes aparentes de diversos astros
Magnitud aparente
Objeto celeste
-26,8
Sol
-12,6
Luna Llena
-4,4
Brillo máximo de Venus
-2,8
Brillo máximo de Marte
-1,5
Estrella más brillante: Cirius
-0,7
Segunda estrella más brillante: Canopus
+3,0
+6,0
Estrellas débiles que son visibles en una vecindad urbana
Estrellas débiles visibles al ojo humano
© Costa & Tignanelli – 2008
+12,6
Quasar más brillante
+30
Objetos observables con el Telescopio Espacial Hubble
El procedimiento de indicar el brillo de una estrella fue perfeccionándose
con el tiempo, se verificó que cada magnitud corresponde a una diferencia de brillo
de aproximadamente 2,5 veces con respecto a la siguiente. John Herschel,
astrónomo inglés, en 1830 determinó que una estrella de primera magnitud es 100
veces más brillante que una estrella de sexta magnitud, es decir, a una diferencia
de 5 magnitudes le corresponde una relación de brillo de 100.
En 1856 Pogson formalizó el sistema definiendo que una típica estrella de
primera magnitud es aquella 100 veces más brillante que una típica estrella de
magnitud sexta; así, una estrella de primera magnitud es aproximadamente 2,5
veces más brillante que una de segunda magnitud. La raíz quinta de 100, un
número irracional (2,512) se conoce como cociente de Pogson. La escala de
Pogson fue fijada originalmente asignando a la estrella Polaris la magnitud de 2.
Pero dado que los astrónomos han descubierto que la estrella polar es levemente
variable, la estrella Vega es utilizada como referencia.
El sistema moderno no está limitado a 6 magnitudes. Los objetos realmente
brillantes tienen magnitudes negativas. Por ejemplo Cirius, como hemos visto en la
tabla de la página anterior, la estrella más brillante, tiene una magnitud aparente
de -1,5. La escala moderna incluye a la Luna y al Sol; la Luna Llena tiene una
magnitud aparente de -12,6 y el Sol tiene una magnitud aparente de -26,8. Los
telescopios Hubble y Keck han localizado estrellas con magnitudes de +30.
Lo que observamos como magnitudes de las estrellas se corresponde con
el brillo aparente que ellas tienen vistas desde la Tierra, pero estos no son los
brillos reales de las estrellas, que al estar ubicadas a diferentes distancias, las
estrellas tienen brillos aparentes distintos. Para poder comparar sus brillos
intrínsecos, debemos conocer sus distancias, y dados esos valores, definimos la
magnitud absoluta.
La magnitud absoluta (M) de un objeto, es la magnitud aparente que tendría
si estuviera a 10 parsecs de distancia, alrededor de 32.616 años luz o 3 × 10 14
kilómetros en un espacio completamente vacío sin absorción interestelar. De esta
manera, si determinamos el valor de la magnitud absoluta de las estrellas
podemos entonces comparar sus brillos entre sí, ya que las estamos ubicando a
todas a la misma distancia de la Tierra. Para definir la magnitud absoluta es
necesario especificar el tipo de radiación electromagnética que está siendo
medida. La magnitud absoluta se deduce generalmente de la magnitud visual
medida con un filtro V (correspondiente a la zona del espectro electromagnético
del visible) , expresándose como Mv. Si está definida para otras longitudes de
onda, llevará diferentes subíndices, y si se considera la radiación en todas las
longitudes de onda, recibe el nombre de magnitud absoluta bolométrica (Mbol).
Existe una expresión matemática que relaciona la magnitud absoluta con la
magnitud aparente y la distancia al astro (medida en parsecs), con la cuál se
puede hallar el valor de la magnitud absoluta (M) si se conocen estos dos valores:
M = m + 5 – 5 × log d
© Costa & Tignanelli – 2008
En resumen, contamos entonces con dos clases de magnitudes: las
aparentes que corresponden a los brillos observados, y las absolutas que es una
medida de la cantidad de luz que realmente emiten las estrellas.
© Costa & Tignanelli – 2008