Magnitudes limites absolues : description, échelle et luminosité

2024 Auteur: Miguel Ramacey | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 06:19

Si vous levez la tête par une nuit claire et sans nuages, vous pouvez voir beaucoup d'étoiles. Tellement qu'il semble impossible de compter du tout. Il s'avère que les corps célestes visibles à l'œil sont toujours comptés. Il y en a environ 6 000. C'est le nombre total pour les hémisphères nord et sud de notre planète. Idéalement, vous et moi, étant, par exemple, dans l'hémisphère nord, devrions avoir vu environ la moitié de leur nombre total, à savoir, quelque part autour de 3 000 étoiles.

Une myriade d'étoiles d'hiver

Malheureusement, il est presque impossible de considérer toutes les étoiles disponibles, car cela nécessitera des conditions avec une atmosphère parfaitement transparente et l'absence totale de toute source de lumière. Même si vous vous trouvez dans un champ ouvert loin de la lumière de la ville par une profonde nuit d'hiver. Pourquoi en hiver ? Oui, car les nuits d'été sont bien plus lumineuses ! Cela est dû au fait que le soleil ne se couche pas loin sous l'horizon. Mais même dans ce cas, pas plus de 2,5 à 3 000 étoiles seront disponibles pour nos yeux. Pourquoi est-ce ?

Le fait est que l'élèveL'œil humain, si nous l'imaginons comme un instrument d'optique, collecte une certaine quantité de lumière provenant de différentes sources. Dans notre cas, les sources lumineuses sont des étoiles. Combien nous en verrons dépend directement du diamètre de la lentille du dispositif optique. Naturellement, le verre de l'objectif des jumelles ou d'un télescope a un diamètre plus grand que la pupille de l'œil. Par conséquent, il collectera plus de lumière. En conséquence, un nombre beaucoup plus grand d'étoiles peut être vu à l'aide d'instruments astronomiques.

Ciel étoilé à travers les yeux d'Hipparque

Bien sûr, vous avez remarqué que les étoiles diffèrent par leur luminosité ou, comme disent les astronomes, par leur brillance apparente. Dans un passé lointain, les gens y prêtaient également attention. L'ancien astronome grec Hipparque a divisé tous les corps célestes visibles en magnitudes stellaires qui ont des classes VI. Les plus brillants d'entre eux ont "gagné" I, et il a qualifié les plus inexpressifs d'étoiles de catégorie VI. Les autres ont été divisés en classes intermédiaires.

Plus tard, il s'est avéré que différentes magnitudes stellaires avaient une sorte de connexion algorithmique entre elles. Et la distorsion de la luminosité en un nombre égal de fois est perçue par notre œil comme un éloignement de la même distance. Ainsi, il est devenu connu que le rayonnement d'une étoile de catégorie I est plus brillant que le rayonnement de II d'environ 2,5 fois.

Une étoile de classe II est plus brillante que la classe III du même nombre de fois, et un corps céleste de classe III, respectivement, est plus brillant que IV. En conséquence, la différence entre la lueur des étoiles de magnitudes I et VI diffère de 100 fois. Ainsi, les corps célestes de la catégorie VII sont au-delà du seuil de vision humaine. Il est important de savoir que l'étoilela magnitude n'est pas la taille d'une étoile, mais sa brillance apparente.

Qu'est-ce que la magnitude absolue ?

Les magnitudes des étoiles ne sont pas seulement visibles, mais aussi absolues. Ce terme est utilisé lorsqu'il est nécessaire de comparer deux étoiles entre elles par leur luminosité. Pour ce faire, chaque étoile est référée à une distance conventionnellement standard de 10 parsecs. En d'autres termes, c'est la taille d'un objet stellaire qu'il aurait s'il était à une distance de 10 PC de l'observateur.

Par exemple, la magnitude de notre soleil est de -26,7. Mais à une distance de 10 PC, notre étoile serait un objet à peine visible de cinquième magnitude. Il en résulte que plus la luminosité d'un objet céleste est élevée, ou, comme on dit, l'énergie qu'une étoile rayonne par unité de temps, plus il est probable que la magnitude absolue de l'objet prendra une valeur négative. Et inversement: plus la luminosité est faible, plus les valeurs positives de l'objet seront élevées.

Les étoiles les plus brillantes

Toutes les étoiles ont une brillance apparente différente. Certaines sont légèrement plus brillantes que la première magnitude, les secondes sont beaucoup plus faibles. Compte tenu de cela, des valeurs fractionnaires ont été introduites. Par exemple, si la magnitude stellaire apparente de sa brillance se situe quelque part entre les catégories I et II, alors elle est considérée comme une étoile de classe 1, 5. Il y a aussi des étoiles de magnitudes 2, 3…4, 7… etc. Par exemple, Procyon, qui fait partie de la constellation équatoriale Canis Minor, est mieux vue dans toute la Russie en janvier ou février. Son éclat apparent est de 0,4.

Il est à noter que jela magnitude est un multiple de 0. Une seule étoile lui correspond presque exactement - c'est Véga, l'étoile la plus brillante de la constellation de la Lyre. Sa luminosité est d'environ 0,03 magnitude. Cependant, il existe des luminaires plus brillants que lui, mais leur magnitude est négative. Par exemple, Sirius, qui peut être observé dans deux hémisphères à la fois. Sa luminosité est de -1,5 magnitude.

Les magnitudes stellaires négatives sont attribuées non seulement aux étoiles, mais aussi à d'autres objets célestes: le Soleil, la Lune, certaines planètes, les comètes et les stations spatiales. Cependant, il existe des étoiles qui peuvent changer leur luminosité. Parmi elles, il y a beaucoup d'étoiles pulsantes avec des amplitudes de luminosité variables, mais il y a aussi celles dans lesquelles plusieurs pulsations peuvent être observées simultanément.

Mesure des magnitudes stellaires

En astronomie, presque toutes les distances sont mesurées par l'échelle géométrique des magnitudes stellaires. La méthode de mesure photométrique est utilisée pour les longues distances, et aussi si vous avez besoin de comparer la luminosité d'un objet avec sa luminosité apparente. Fondamentalement, la distance aux étoiles les plus proches est déterminée par leur parallaxe annuelle - le grand demi-axe de l'ellipse. Les satellites spatiaux lancés à l'avenir augmenteront la précision visuelle des images d'au moins plusieurs fois. Malheureusement, d'autres méthodes sont encore utilisées pour des distances supérieures à 50-100 PC.

Excursion dans l'espace

Dans un passé lointain, tous les corps célestes et les planètes étaient beaucoup plus petits. Par exemple, notre Terre avait autrefois la taille de Vénus, et même plus tôt, la taille de Mars. Il y a des milliards d'années, tous les continents recouvraient notre planète d'une croûte continentale continue. Plus tard, la taille de la Terre a augmenté et les plaques continentales se sont séparées, formant des océans.

Toutes les étoiles avec l'avènement de "l'hiver galactique" ont augmenté leur température, leur luminosité et leur magnitude. La mesure de la masse d'un corps céleste (par exemple, le Soleil) augmente également avec le temps. Cependant, c'était extrêmement inégal.

Au départ, cette petite étoile, comme toute autre planète géante, était recouverte de glace solide. Plus tard, l'étoile a commencé à grossir jusqu'à ce qu'elle atteigne sa masse critique et cesse de croître. Cela est dû au fait que les étoiles augmentent périodiquement leur masse après le prochain hiver galactique, et diminuent pendant les périodes hors saison.

L'ensemble du système solaire a grandi avec le Soleil. Malheureusement, toutes les stars ne pourront pas suivre cette voie. Beaucoup d'entre elles disparaîtront dans les profondeurs d'autres étoiles plus massives. Les corps célestes tournent sur des orbites galactiques et, s'approchant progressivement du centre même, s'effondrent sur l'une des étoiles les plus proches.

Galaxy est un système planétaire d'étoiles supergéantes qui provient d'une galaxie naine issue d'un amas plus petit qui a émergé d'un système planétaire multiple. Ce dernier provenait du même système que le nôtre.

Limiter la taille des étoiles

Maintenant, ce n'est plus un secret que plus le ciel est transparent et sombre au-dessus de nous, plus vous pouvez voir d'étoiles ou de météores. Limite étoilela magnitude est une caractéristique mieux déterminée non seulement par la transparence du ciel, mais aussi par la vision du spectateur. Une personne ne peut voir l'éclat de l'étoile la plus sombre qu'à l'horizon, avec une vision périphérique. Cependant, il convient de mentionner qu'il s'agit d'un critère individuel pour chacun. Par rapport à l'observation visuelle à partir d'un télescope, la différence essentielle est le type d'instrument et le diamètre de sa lentille.

La force de pénétration d'un télescope avec une plaque photographique capture le rayonnement des étoiles sombres. Les télescopes modernes peuvent observer des objets avec une luminosité de 26 à 29 magnitudes. Le pouvoir pénétrant de l'appareil dépend de nombreux critères supplémentaires. Parmi eux, la qualité d'image n'est pas sans importance.

La taille d'une image d'étoile dépend directement de l'état de l'atmosphère, de la distance focale de l'objectif, de l'émulsion et du temps alloué à l'exposition. Cependant, l'indicateur le plus important est la luminosité de l'étoile.