Por que os objetos astronômicos mais brilhantes têm magnitudes negativas?

Os primeiros observadores catalogaram apenas as estrelas que conseguiam ver a olho nu. O advento dos telescópios revelou estrelas mais tênues, o que exigiu a modificação do sistema de magnitudes.

Sirius, a estrela mais brilhante do céu, resplandece com uma magnitude aparente de -1,44. Crédito: Alan Dyer

Qual é o critério de referência para determinar a escala de magnitude dos objetos celestes? Por que os objetos mais brilhantes têm números negativos?

Dean Treadway, - Knoxville, Tennessee

O primeiro observador a catalogar as diferenças no brilho das estrelas foi o astrônomo grego Hiparco. Ele criou um catálogo por volta de 135 a.C. com aproximadamente 850 estrelas, divididas em seis faixas de brilho. Denominou a estrela mais brilhante de magnitude 1 e a mais fraca de magnitude 6. Esse sistema foi utilizado por observadores durante mais de 1.500 anos.

Mas então veio Galileu Galilei. Além de descobrir as fases de Vênus, as grandes luas de Júpiter e muito mais, ele observou que seu telescópio não apenas ampliava — ele revelava o invisível. Em 1610, Galileu cunhou um termo que não havia sido usado antes ao chamar as estrelas mais brilhantes, invisíveis a olho nu, de “magnitude 7”.

A estrela Vega tem uma magnitude aparente de 0,0. Crédito: Stephen Rahn

O telescópio, portanto, exigiu uma expansão do sistema de magnitudes de Hiparco, mas não apenas na extremidade mais fraca. Os observadores notaram que as estrelas de primeira magnitude variavam muito em brilho. Além disso, para atribuir uma magnitude aos planetas mais brilhantes, à Lua e, principalmente, ao Sol, os cientistas teriam que trabalhar com números negativos.

Em 1856, o astrônomo inglês Norman R. Pogson sugeriu que os astrônomos calibrassem todas as magnitudes de modo que uma diferença de 5 magnitudes correspondesse a uma diferença de brilho de 100. (Por exemplo, uma estrela de magnitude 1 é 100 vezes mais brilhante que uma de magnitude 6.) Ainda usamos a fórmula de Pogson hoje em dia.

Os astrônomos costumam usar duas divisões principais de magnitudes para descrever o mesmo objeto. A "magnitude aparente" descreve o quão brilhante um objeto parece. Antigamente, os observadores mediam as magnitudes aparentes a olho nu. Agora, câmeras CCD ultrassensíveis fornecem medições com precisão de 0,01 magnitude.

Com a “magnitude absoluta”, os astrônomos indicam o quão brilhante um objeto realmente é (ou sua luminosidade). Dois fatores determinam esse número: a magnitude aparente e a distância. A magnitude absoluta define o brilho de um objeto se ele estivesse exatamente a 10 parsecs (32,6 anos-luz) da Terra. Portanto, qualquer objeto mais próximo do que 32,6 anos-luz tem uma magnitude aparente maior do que sua magnitude absoluta. Para qualquer objeto mais distante, a magnitude absoluta é a que apresenta o maior brilho.

Michael E. Bakich, - Editor Associado.

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