Download MAGNITUD - astronomos.org

MAGNITUD, LA MAGNITUD DE LOS OBJETOS ASTRONOMICOS
Por Juan Luis Martínez
Tomado de http://www.fractovia.org/astronomia/Articulos_observacion/magnitu.html
Todo lo que "brilla" en el cielo nocturno es percibido por nosotros inmediatamente por su apariencia visual, que, en
cierto sentido, no es más que lo que se nos revela desde nuestra posición muy subjetiva—terrestre. Y no hay mejor
ejemplo que el que nos ofrecen las estrellas. Para nuestros ojos, no son sino diminutos puntos fulgurantes, la gran
mayoría de los cuales resulta casi imperceptible aún cuando empleemos algún tipo de ayuda óptica. Sin embargo,
la realidad es que cada uno de esos puntos es tan inmenso, que nuestro propio planeta, que tan grande nos parece,
no es más que un granito de arena al lado de aquellos colosos celestes.
Aún la luz que nos llega de las estrellas no es más que una apariencia. Sin contar la increíble distancia que existe
entre ellas y nosotros—lo que provoca, de inmediato, que su verdadero tamaño se reduzca a tan insignificante
proporción—son muchos los factores que pueden interponerse en el trayecto: polvo interestelar (como, por
ejemplo, nebulosas), otros cuerpos más cercanos y, lo peor de todo, la atmósfera de nuestro propio planeta.
Uno de los recursos que ha inventado el ser humano para identificar las estrellas y conocer y estudiar el cielo
nocturno ha sido un índice de clasificación—una escala de magnitudes visuales aparentes—basado en el grado o
intensidad de luz que de éstas nos llega a la Tierra. Dicha escala nos facilita comparar y distinguir un astro de otro
por su brillantez. Para el astrónomo aficionado, esta herramienta es imprescindible, pues nos anticipa si podremos
observar un objeto celeste, ya sea a simple vista o con algún instrumento.
Un poco de historia
Hace más de 2100 años, en la Grecia del siglo II a.C., Hiparco compiló un catálogo que agrupaba alrededor de
1,000 estrellas (visibles a simple vista, claro está), a las cuales organizó en seis categorías que llamó magnitudes.
Las más brillantes—algunas 20—fueron clasificadas como de primera magnitud; las menos luminosas, como de
segunda, y así sucesivamente, hasta que todas las más tenues quedaron asociadas bajo la sexta magnitud. Este
sistema iniciado por Hiparco se sigue utilizando en la actualidad, aunque con ciertas modificaciones. La más
significativa de ellas—que es la que continúa vigente—fue introducida por Norman R. Pogson, un astrónomo
inglés, en 1856.
Percatándose de que se recibe cien veces más luz de una estrella de primera magnitud que de una de sexta (según
dedujo, cincuenta años antes, el también astrónomo inglés William Herschel mediante su ingenioso método de
medir, con mayor precisión, las magnitudes de las estrellas), y que, por ello, una diferencia de cinco magnitudes
representa una razón de 100:1, Pogson propuso que el cambio de una magnitud a otra fuera la quinta raíz de 100
(1001/5), lo que equivale a 2.512 aproximadamente. Así pues, una estrella de quinta magnitud es 2.512 veces más
brillante que una de sexta; una de cuarta magnitud es 2.512 más brillante que una de quinta y 2.5122 más que una
de sexta, hasta llegar a una estrella de primera magnitud, que es 2.5125 veces más brillante que una de sexta.
Diferencias en magnitud
magnitud
veces más tenue
0
---
1
2.512
2
6.310
3
15.851
4
39.818
5
100.022
6
251.257
9
3,982.692
13
158,582.498
18
1,5861,835.120
30
1,001,357,262,498.179
Así nació la escala logarítmica de magnitudes que manejamos hoy en día. Hoy tampoco nos valemos de nuestros
ojos, como hizo Hiparco, para establecer la magnitud de los astros, sino que utilizamos la fotometría (literalmente,
la medición—metría—de la luz—foto) para obtener medidas continuas y precisas de la luminosidad de las
estrellas. Usando un fotómetro, se calcula la intensidad de la luz que nos llega de determinado cuerpo astronómico.
Dicha porción de luz produce cierta cantidad de corriente eléctrica, que a su vez se convierte en el valor de la
magnitud. Actualmente, por ejemplo, Aldebarán, Capella, Arturo y Deneb, que antiguamente compartían la
primera magnitud, ahora tienen magnitudes de 0.85, 0.08, -0.04 y 1.25, respectivamente. Sólo Spica, la estrella
principal de la constelación de Virgo, es un lucero de primera magnitud (1.00).
La adopción de esta escala también permite que existan objetos cuya magnitud reciba un valor menor a 1, e
incluso, como en los ejemplos anteriores, magnitudes con valores negativos. Por eso es posible que Sirio, la estrella
más brillante del cielo, tenga una magnitud de -1.46, que un planeta como Venus supere -4, que una Luna Llena
tenga -12.73, y que el Sol resplandeciente brille a -26.74 de magnitud.
Algunos objetos brillantes
Objeto
Magnitud
Sol
-26.7
Luna Llena
-12.7
Venus
(planeta más brillante: valor promedio)
-4.2
Sirius
(estrella más brillante)
-1.5
Alfa Centauri
(sistema estelar más cercano)
-0.1
Gran Nube de Magallanes
(galaxia más cercana)
+0.1
Galaxia de Andrómeda
(objeto más lejano visible a simple vista)
+3.5
Ganímede (Júpiter)
(satélite natural más brillante)
+4.6
Nebulosa de Orión
+4.0
Vesta
(asteroide más brillante)
+6.2
Nebulosa del Cangrejo
+8.6
3C273
(cuásar más brillante)
+12.8
Plutón
(planeta más distante)
+13.9
Magnitudes a escala
Obsérvese que a medida que un objeto sea más brillante, el número que indica su magnitud será menor, y lo
opuesto: que entre más tenue (o menos brillante) sea un objeto, mayor será el número que represente dicho valor,
contrario a lo que sucede comúnmente con otras unidades de medida. Por ejemplo, cinco centímetros representa
una longitud más grande que un centímetro; en astronomía, en cambio, una estrella de quinta magnitud es mucho
más tenue que una de primera.
1 cm.
primera magnitud
5 cm.
quinta magnitud
Esta forma de asignar magnitudes a las estrellas y demás cuerpos astronómicos, que tanta confusión trae a los que
se inician en la astronomía—por ser, como hemos dicho, opuesta al uso convencional—no es más que una manera
de continuar el sistema iniciado por Hiparco en la antigüedad. Los mismos cómputos de Pogson en el siglo XIX se
ajustaron, muy a propósito, a la idea original. Y bien, de todos modos, también ha resultado muy conveniente,
puesto que según avanza la tecnología óptica aplicada a la astronomía se han seguido descubriendo objetos cada
vez más lejanos y más tenues.
Desde una ciudad moderadamente iluminada (es decir, contaminada con luz, para nuestra desgracia), el objeto más
débil que se puede observar a simple vista es de cuarta o quinta magnitud. Desde un lugar oscuro, la magnitud
promedio ronda la sexta. Un par de binoculares (prismáticos) puede extender ese campo a la novena magnitud, y
un telescopio de unas 6 pulgadas (15.24 cm) de apertura puede revelar objetos de hasta 13.4 en condiciones
ideales. Actualmente, el Telescopio Espacial Hubble es el instrumento más potente que tiene a su disposición el
mundo científico profesional, y con él se han observado objetos de magnitud 29 y 30. Si Hiparco hubiera asignado
magnitudes a los objetos más tenues partiendo del número 1 (el menor dígito para las civilizaciones antiguas—para
quienes, además, la idea de que existieran números con valor negativo era, a lo menos, absurda), habría hoy día
miles de millones de objetos con magnitudes negativas, lo que tampoco nos libraría de cientos de confusiones.
Que la escala sea logarítmica también ha simplificado enormemente la escala, puesto que, de lo contrario, sería
poco práctico tener que referirnos a algún objeto cuya magnitud fuese 9,497 (lo que, en la escala actual, bien podría
ser un objeto entre la novena y décima magnitud) o aún incluso significativamente mayor. Un segundo apoyo a
este hecho es que, efectivamente, la respuesta del ojo humano a la percepción de la luz es de naturaleza
logarítmica.
Los unos y los otros
Este sistema de magnitudes es aplicado a todos los cuerpos cósmicos que observamos regularmente, incluyendo los
cometas, asteroides, planetas, el Sol, nebulosas de todo tipo, galaxias, la Luna y hasta a los meteoros que vemos
entrar a la atmósfera terrestre como estrellas fugases. Con tan variada gama de individuos, cada uno de diferente
composición y particular manera de emitir su brillo (unos por cuenta propia, otros por reflexión, y aún otros por
aglomeración de diversas fuentes luminosas como una sola entidad), es obvio suponer que la luz que recibimos de
cada uno de ellos esté lejos de ser homogénea (de un sólo color, o monocromática). Antares, corazón del escorpión
y rival de Marte, es famosa por su color rojo; nuestro Sol es una estrella amarilla; algunos observadores describen a
Altair, en Aquila, como blanco-verdosa, y la Gran Nube de Magallanes (sólo visible desde el hemisferio sur) es
una extensa mancha que agrupa a millones de objetos. El color que refleja cada uno de estos ejemplares es
indicativo de que su luz responde a un largo de onda distinto. Esto, a su vez, tiene un efecto marcado sobre el
instrumento de medición...
Y como pueden ver, a partir de aquí el panorama se complica. Convendría discutir sobre las clases espectrales, las
magnitudes absolutas, las propiedades físicas de los objetos, los métodos que se emplean para hacer las
mediciones, al igual que sobre muchas otras consideraciones para poder obtener un cuadro completo. Cada uno de
tales tópicos es interesante por demás, y merece tratamiento aparte. A ellos regresaremos en una ocasión posterior.
Las treinta estrellas más brillantes
(no se incluye al Sol)
#
Nombre
B Const.
V
Dist.
8.6
A
1.43
T. E.
A1Vm
AR
h m
s
Dec.
° '
"
1 Sirius
α
CMa
-1.46
2 Canopus
α
Car
-0.72
3 Arcturus
α
Boo
-0.04
4 Rigil Kentaurus
α
Cen
-0.01
4.4
4.34
G2V
5 Vega
α
Lyr
0.03
25.3
0.58
A0Va
18 36 56.3
+38 47 01
6 Capella
α
Aur
0.08
42.2 -0.48 G5IIIe+G0III
05 16 41.4
+45 59 53
7 Rigel
β
Ori
0.12
05 14 32.3
-08 12 06
8 Procyon
α
CMi
0.38
F5IV-V
07 39 18.1
+05 13 30
9 Achernar
α
Eri
0.46
143.7 -2.76 B3Vpe
01 37 42.9
-57 14 12
10 Betelgeuse
α
Ori
0.50
427.3 -5.09 M1-2Ia-Iab
05 55 10.3
+07 24 25
11 Hadar
β
Cen
0.61
14 03 49.4
-60 22 23
12 Altair
α
Aql
0.77
16.8
19 50 47.0
+08 52 06
13 Aldebaran
α
Tau
0.85
65.1 -0.65 K5+III
04 35 55.2
+16 30 33
14 Antares
α
Sco
0.96
603.7 -5.38 M1Ib + B2.5V
16 29 24.4
-26 25 55
15 Spica
α
Vir
0.98
262.1 -3.55 B1III-IV+B2V
13 25 11.6
-11 09 41
16 Pollux
β
Gem
1.14
33.7
1.07
K0IIIb
07 45 18.9
+28 01 34
17 Fomalhaut
α
PsA
1.16
25.1
1.73
A3V
22 57 39.1
-29 37 20
18 Mimosa
β
Cru
1.25
19 Deneb
α
Cyg
1.25
20 Acrux
α
Cru
1.33
12 26 35.9
-63 05 57
21 Regulus
α
Leo
1.35
77.5 -0.53 B7V
10 08 22.3
+11 58 02
22 Adhara
ε
CMa
1.50
430.6 -4.10 B2II
06 58 37.5
-28 58 20
23 Gacrux
γ
Cru
1.63
87.9 -0.52 M3.5III
12 31 09.9
-57 06 48
24 Shaula
λ
Sco
1.63
702.6 -5.04 B2IV+B
17 33 36.5
-37 06 14
25 Bellatrix
γ
Ori
1.64
242.9 -2.72 B2III
05 25 07.9
+06 20 59
26 El Nath
β
Tau
1.65
131 -1.37 B7III
05 26 17.5
+28 36 27
27 Miaplacidus
β
Car
1.68
111.1 -0.98 A2IV
09 13 12.0
-69 43 02
28 Alnilan
ε
Ori
1.70
1341.6 -6.37 B0Ia
05 36 12.8
-01 12 07
29 Al Na'ir
α
Gru
1.74
101.4 -0.72 B7IV
22 08 14.0
-46 57 40
30 Alioth
ε
UMa
1.77
12 54 01.7
+55 57 35
312.6 -5.63 F0II
36.7 -0.30 K1.5IIIFe-0.5
772.5 -6.75 B8Ia:
11.4
2.66
525 -5.42 B1III
2.21
A7V
352.4 -3.92 B0.5III
3227.7 -8.73 A2Ia
320.6 -3.63 B0.5IV
80.9 -0.20 A0pCr
06 45 08.9
-16 42 58
06 23 57.1
-52 41 45
14 15 9.7s
+19 10 57
14 39 35.9
-60 50 07
12 47 43.2
-59 41 19
20 41 25.9
+45 16 49
Según las columnas, se incluye (#) la posición, (nombre) el nombre propio, (B) la letra griega asignada por Bayer,
(Const.) constelación a la que pertenece—forma abreviada—, (V) magnitud visual aparente, (D) distancia en años
luz de la Tierra, (A) magnitud absoluta, (TE) tipo espectral, (AR) ascención recta 2000.0 y (Dec.) declinación
2000.0