Magnitúdó (látszólagos fényesség) — definíció és példák
Magnitúdó (látszólagos fényesség) — definíció és példák: logaritmikus skála, Nap, Hold, Vénusz, ISS és Iridium-fáklyák fényességértékei.
Magnitúdó (látszólagos fényesség): egy égi objektum látszólagos fényessége (m) azt a fényességet adja meg számszerűen, amelyet a Földön álló megfigyelő lát. Minél fényesebbnek tűnik az objektum, annál kisebb (vagy akár negatív) a magnitúdó értéke — tehát a skála fordított: kisebb szám = fényesebb tárgy. A Nap körülbelül -26,7 magnitúdóval a legfényesebb az égen.
Alapvető tulajdonságok
A magnitúdó logaritmikus skála. Két objektum magnitúdója közti különbség és a köztük lévő fényáram (fluxus) aránya az alábbi képlettel írható le:
m1 − m2 = −2,5 · log10(F1 / F2)
Ennek következményeként egy 5 magnitúdós különbség pontosan 100-szoros fényességkülönbséget jelent (mivel 100 = 10^(2) = 2,512^5). Általánosan: F1 / F2 = 10^(0,4·(m2 − m1)).
Mérési körülmények és fotometriai sávok
A magnitúdót mindig egy adott hullámhosszon vagy átviteli sávban mérik (például az optikai V-sáv vagy közeli infravörös). Emiatt egy objektum magnitúdója sávonként eltérhet — például egy vöröses csillag fényesebb lehet infravörösben, mint kékben. A történelmi nullpontot régebben a Vega csillaghoz kötötték; a modern rendszerek (például az AB- és ST-rendszer) meghatározott spektrális fluxusértékekhez rendelik a nullpontot.
Gyakorlati megjegyzések
- Látható tartomány: tiszta, fényszennyezéstől mentes ég alatt a szabad szemmel látható határérték körülbelül +6 magnitúdó. Erősebb távcsövek ennél jóval halványabb objektumokat is elérnek.
- Lehet negatív is: nagyon fényes tárgyak, mint a Nap (-26,7), a telihold (kb. −12,7) vagy a Vénusz (legfényesebb állapotban ~−4,7…−4,9) negatív magnitúdóval rendelkeznek.
- Földi és atmoszferikus hatások: a légkör elnyelése (extinkció) és a fényszennyezés befolyásolja a mérést; ezért gyakran megadják, hogy a magnitúdó földi megfigyelésből vagy atmoszféra felett (pl. műholdas) értendő-e.
- Változó fényesség: például bolygók, kisbolygók és kométák fényessége a távolságtól és a fázistól függően jelentősen változhat.
Példák (tipikus értékek)
- A Nap: ≈ −26,7 magnitúdó.
- Telihold: ≈ −12,7 magnitúdó. (A Nap és a telihold közti különbség ~14 magnitúdó → a Nap körülbelül 10^(0,4·14) ≈ 4·10^5-ször fényesebb, azaz nagyjából 400 000×.)
- A Vénusz (legfényesebb állapotban): kb. −4,7…−4,9 magnitúdó.
- A legfényesebb csillag, a Szíriusz: ≈ −1,46 magnitúdó.
- A legfényesebb ember alkotta jelenségek közé tartoznak az Iridium-fáklyák (akár ≈ −9 magnitúdóig) és a Nemzetközi Űrállomás (akár ≈ −6 magnitúdóig), amikor a feltételek kedvezőek.
Kapcsolat az abszolút magnitúdóval
A látszólagos magnitúdó (m) nem tesz különbséget a távolságok között: ugyanaz a csillag messzebb kisebb fényárammal jelentkezik. Az objektum fényerejének belső mértékét az abszolút magnitúdó (M) adja meg, amely azt a látszólagos magnitúdót jelenti, amelyet az objektum 10 parsec távolságból mutatna. A két érték kapcsolata egyszerűen:
M = m − 5 · log10(d / 10 pc)
ahol d a távolság parsec-ben. (Valamint tényezőként szerepelhet a csillagközi elnyelés, ha számolunk a vörösödéssel és extinkcióval.)
Összefoglalás
A magnitúdó egyszerű, de erőteljes módja annak, hogy összehasonlítsuk égi objektumok látszólagos fényességét. Fontos megjegyezni, hogy a mérés függ a használt hullámhossztól, a megfigyelési körülményektől és a fotometriai rendszertől; ugyanakkor a logaritmikus skála és a m1 − m2 = −2,5 log10(F1/F2) összefüggés univerzális és a gyakorlatban széles körben alkalmazott.
A Szíriusz a Canis Major csillagképben a legfényesebb csillag az éjszakai égbolton (látszólagos fényessége -1,42).
Történelem
A görög csillagász, Hipparkhosz találta ki először a látszólagos nagyságrendet. A legfényesebb csillagoknak 1 magnitúdót adott, és a halványabb csillagok esetében növelte a számokat. Mintegy 300 évvel később Alexandriai Ptolemaiosz Hipparkhosz munkája alapján elkészítette a csillagok enciklopédiáját. Al-Sufi perzsa csillagász mintegy 800 évvel később átvette Ptolemaiosz munkáját, és arab neveket adott a csillagoknak. A középkori európai csillagászok egyszerűen lefordították Al-Sufi munkáját latinra, ezért sok csillagnak ma arab neve van.
Magnitúdórendszerek
|
| Látszólagos | Fényerő a Vegához viszonyítva | A |
| Igen | -1.0 | 250% | 1 |
| 0.0 | 100% | 4 | |
| 1.0 | 40% | 15 | |
| 2.0 | 16% | 48 | |
| 3.0 | 6.3% | 171 | |
| 4.0 | 2.5% | 513 | |
| 5.0 | 1.0% | 1 602 | |
| 6.0 | 0.40% | 4 800 | |
| 6.5 | 0.25% | 9 096 | |
| Nem | 7.0 | 0.16% | 14 000 |
| 8.0 | 0.063% | 42 000 | |
| 9.0 | 0.025% | 121 000 | |
| 10.0 | 0.010% | 340 000 |
- Az m látszólagos magnitúdó egy égitest fényességének a Földön tartózkodó ember által (a földi légkör nélkül) látott mértékegysége. Minél fényesebbnek tűnik az objektum, annál kisebb a magnitúdójának számértéke. Például az Alfa Centaurinak nagyobb a látszólagos magnitúdója (azaz alacsonyabb az értéke), mint a Betelgeuse-nak, mivel sokkal közelebb van a Földhöz.
- Az abszolút fényesség az a látszólagos fényesség, m, amellyel egy objektum rendelkezne, ha a Földtől egy standard távolságban lenne. A standard távolság a Földtől 32,6 fényév. Az abszolút magnitúdó fogalma lehetővé teszi a csillagászok számára, hogy az objektumok fényességét távolságuk figyelembevétele nélkül összehasonlítsák. Az abszolút magnitúdóval mérve a Nap fényessége kisebb, mint a Szíriuszé, mindössze 4,8.
- A vizuális magnitúdó a csillag fényességének mértékét jelenti egy számozott skálán. Ez a magnitúdó az emberi szem érzékenységén alapul.
- A fényképészeti nagyság különbözik a vizuális nagyságtól, mivel a fényképészeti film érzékenyebb a kék fényre és az emberi szem által nem érzékelhető sugárzásra.
Kapcsolódó oldalak
- A legfényesebb csillagok listája
- A legfényesebb ismert csillagok listája
- A legközelebbi galaxisok listája
- A legközelebbi csillagok listája
Kérdések és válaszok
K: Mi a látszólagos nagyság meghatározása?
V: A látszólagos magnitúdó egy szám, amely egy égi objektum fényességét méri, ahogyan azt egy földi megfigyelő látja.
K: Hogyan függ össze egy objektum fényessége a magnitúdó értékével?
V: Minél fényesebbnek tűnik egy objektum, annál kisebb a magnitúdó értéke.
K: Melyik égitestnek van a legfényesebb látszólagos magnitúdója az égen?
V: A Napnak van a legfényesebb látszólagos magnitúdója az égen, -27.
K: Mi a magnitúdó mértékegysége?
V: A magnitúdó egy logaritmikus mértékegység, amelyet általában egy adott hullámhosszon vagy áthaladási sávban, általában optikai vagy közeli infravörös hullámhosszon mérnek.
K: Mekkora a telihold látszólagos magnitúdója?
V: A telihold látszólagos magnitúdója -13.
K: Melyik bolygónak van a legfényesebb magnitúdóértéke?
V: A Vénusznak van a legfényesebb magnitúdóértéke, -5-ös értékkel.
K: Mekkora az Iridium-fáklyák és a Nemzetközi Űrállomás magnitúdóértéke a Földről nézve?
V: A legfényesebb ember alkotta objektumok, az Iridium-fáklyák magnitúdója -9, a Nemzetközi Űrállomásé pedig -6 magnitúdó.
Keres