Magnitúdó

A magnitúdó (Latin magnituto, magnitutis: nagyság) egy csillagászati fogalom, az égitestek fényességének mértékegysége. Megfelelő szövegkörnyezetben magyarul nagyságrendnek is nevezzük. Egy csillag, bolygó vagy más égitest látszólagos fényességének értékét (azt, hogy mennyi fény jut hozzánk az égitestről) látszólagos magnitúdónak (m) nevezzük. Százszor gyengébb fényintenzitásnak (ami olyan, mintha az égitestet tízszer távolabbról néznénk) 5 magnitúdó növekedés felel meg; 2,512-szeresnek egy magnitúdó (a ~2,512 a 100 ötödik gyöke, 100^1/5). Tehát a számérték szerint nagyobb magnitúdójú égitest halványabb. A szabad szemmel még éppen látható 6^m fényességű csillag ez alapján éppen 100-szor halványabb, mint az 1^m-s. Az emberi szem kb. 0,1 magnitúdó különbséget tud érzékelni. Földi műszerekkel 0,01 magnitúdó pontossággal lehet a csillagok fényességét meghatározni. Két csillag vagy csillagászati objektum fényessége (m₁ és m₂) és intenzitása (I₁ és I₂) között az összefüggés a következő:

$\log {\frac {I_{1}}{I_{2}}}=-0,4(m_{1}-m_{2}).$

Természetesen a skálához szükség van alappontra, ezt alább részletezzük.

Ettől megkülönböztetjük az abszolút magnitúdót (M). Csillagok és galaxisok esetén azt mutatja meg, hogy 10 parszek távolságból milyen fényesnek látnánk, bolygók és más Naprendszerbeli égitestek esetén pedig azt, hogy milyen fényesnek látnánk, ha a Földtől és a Naptól is 1 csillagászati egység (CsE) távolságra lenne. A Nap abszolút magnitúdója +4,83 a V (sárga) sávban és +5,48 a B (kék) sávban.

A látszólagos fényesség valójában a légkör vastagságától és állapotától is függ. A látszólagos magnitúdót úgy adják meg, mintha nem légkörön keresztül néznénk.

Definíció

Az m magnitúdó definíciója (az F sugárzási fluxus függvényében):

$m=-2,5*\lg \ \left({\frac {F}{F_{Vega}}}\right)$

A magnitúdórendszer standardjaként az északi félgömb Lant csillagképében elhelyezkedő Vega nevű csillagot használták, tehát F_Vega az adott idő alatt a Vegáról a Földre érkező fény mennyiségét jelenti. Ez a definíció azt jelenti, hogy a Vega magnitúdója definíció szerint minden szűrőn keresztül nulla.

Eredete

A fényességi skálát elsőként Hipparkhosz használta, ő a csillagokat hat nagyságrendbe osztotta 1-6-ig. Az 1. nagyságrendűek voltak a legfényesebbek és a 6. nagyságrendbe kerültek a szabad szemmel látható leghalványabb csillagok. Az ókori eredetű skálát mind a mai napig megtartották, pozitív és negatív irányba, valamint két-három tized pontosságúra kiterjesztve.

Ezt a felosztást az 1850-es években Norman Robert Pogson (1829 – 1891) angol csillagász finomította, ő rakta le a modern csillagfotometria alapjait.

Johann Karl Friedrich Zöllner (1834 – 1882) német fizikus és csillagász 1861-ben egy fotométert készített, amellyel a csillag fényességét meg lehetett mérni. Ebben a fotométerben egy mesterséges fényforrás fényét egy Nikol-prizmán engedték át, és a prizmát addig forgatták el, amíg a fényesség meg nem egyezett a valódi csillag fényességével. A forgatás mértéke adta meg a csillag fényességét.

A 19. századtól a Sarkcsillag 2,12^m fényességével a hitelesítőpont szerepét töltötte be. Sajnos a Sarkcsillag változócsillag, azaz fényessége kismértékű változásokon megy keresztül. 1922-ben bevezették az IPS nemzetközi pólusszekvenciát, amely az északi pólus közelében található csillagok fényességét határozza meg a lehető legpontosabban egészen 17^m-ig.

A látszólagos magnitúdóskála

Látsz. magn.	Égitest
−26,8	Nap
−12,6	telihold
−4,4	Vénusz maximum
−2,8	Mars maximum
−1,44	A legfényesebb csillag: Szíriusz (látható tartományban)
−0,7	Második legfényesebb csillag: Canopus
0	A zéruspont régebbi definíció szerint a Vega volt.
+0,03	Vega, a jelenlegi skála szerint
+3,0	A városok közelében látszó leghalványabb csillagok
+6,0	A leghalványabb szabadszemes csillagok (személyfüggő)
+12,6	Legfényesebb kvazár
+27	8 méteres földi távcsővel látható leghalványabb égitestek
+30	A Hubble űrtávcsővel látható leghalványabb csillagok
+38	A tervezett OWL határfényessége (2020)
(Lásd még A legfényesebb csillagok listája)

Források

• szerk.: Marik Miklós: Csillagászat. Akadémiai Kiadó (1989). ISBN 963 05 4657 4 
• Csillagászati kislexikon, Szerkesztő: Kisbán Gyula, Fiesta és Saxum Kft., 2000, ISBN 9638133740,
• Ian Ridpath: Bolygók és csillagok, PANEMEX, Budapest, 1999, ISBN 963909028X
• Ian Ridpath – Wil Tirion: Égi kalauz, Gondolat Kiadó,Budapest, 1991, ISBN 9632824792
• THE tudománynépszerűsítő, tehetségkutató portál és tudásbázis ...

További információk

• A magnitúdó-skála története
• A csillagok fényessége