um olhar para o céu noturno acima da Terra mostra que algumas estrelas são muito mais brilhantes do que outras. No entanto, o brilho de uma estrela depende de sua composição e quão longe está do planeta.
astrônomos definem o brilho da estrela em termos de magnitude aparente — quão brilhante a estrela aparece da terra — e magnitude absoluta — quão brilhante a estrela aparece a uma distância padrão de 32,6 anos-luz, ou 10 parsecs. (Um ano-luz é a distância que a luz viaja em um ano-cerca de 6 trilhões de milhas, ou 10 trilhões de quilômetros., Os astrônomos também medem a luminosidade – a quantidade de energia (luz) que uma estrela emite de sua superfície.
medir o brilho da estrela é uma ideia antiga, mas hoje os astrônomos usam ferramentas mais precisas para obter o cálculo.
De grego para os tempos modernos
Mais de 2.000 anos atrás, o astrônomo grego Hiparco foi o primeiro a fazer um catálogo de estrelas de acordo com sua luminosidade, de acordo com Dave Rothstein, que participaram da Universidade de Cornell e do “Pergunte a Um Astrônomo” site em 2003.,
“Basicamente, ele olhou para as estrelas no céu e classificou – as pelo quão brilhantes elas aparecem — as estrelas mais brilhantes eram ‘magnitude 1,’ as próximas mais brilhantes eram ‘magnitude 2,’ etc., até ‘magnitude 6’, que eram as estrelas mais fracas que ele podia ver”, escreveu Rothstein.
os olhos humanos, no entanto, não são muito exigentes. Grandes diferenças de brilho realmente parecem muito menores usando esta escala, disse Rothstein., Dispositivos acoplados carregados sensíveis à luz (CCDs) dentro de câmeras digitais medem a quantidade de luz proveniente de estrelas, e podem fornecer uma definição mais precisa de brilho.
Usando esta escala, os astrônomos agora definem a diferença de cinco magnitudes como tendo uma razão de brilho de 100. Vega foi usada como a estrela de referência para a escala. Inicialmente tinha uma magnitude de 0, mas instrumentação mais precisa mudou para 0,3.
magnitude Aparente versus magnitude absoluta
Quando tomar a Terra como um ponto de referência, no entanto, a escala de magnitude não conta para as verdadeiras diferenças de brilho entre as estrelas. O brilho aparente, ou magnitude aparente, depende da localização do observador., Diferentes observadores irão chegar com uma medição diferente, dependendo de suas localizações e distância da estrela. As estrelas que estão mais próximas da Terra, mas mais fracas, podem parecer mais brilhantes do que as mais luminosas que estão muito longe.
“é o brilho’ verdadeiro — – com a dependência da distância contabilizada — que é de maior interesse para nós como astrônomos”, afirmou um curso online sobre astronomia da Universidade do Tennessee.,
“portanto, é útil estabelecer uma Convenção pela qual podemos comparar duas estrelas em pé de igualdade, sem variações no brilho devido a distâncias diferentes que complicam a questão.”
a solução era implementar uma escala de magnitude absoluta para fornecer uma referência entre as estrelas. Para isso, os astrônomos calculam o brilho das estrelas como elas apareceriam se fossem 32,6 anos-luz, ou 10 parsecs da Terra.
outra medida de brilho é a luminosidade, que é a potência de uma estrela — a quantidade de energia (luz) que uma estrela emite da sua superfície., É geralmente expresso em watts e medido em termos de luminosidade do sol. Por exemplo, a luminosidade do sol é de 400 trilhões de trilhões de watts. Uma das estrelas mais próximas da Terra, Alfa Centauri A, é cerca de 1,3 vezes mais luminosa do que o sol.
Para descobrir a luminosidade da magnitude absoluta, deve-se calcular que uma diferença de cinco na escala de magnitude absoluta é equivalente a um fator de 100 a luminosidade escala — por exemplo, uma estrela com uma magnitude absoluta de 1 é 100 vezes mais luminosa como uma estrela com uma magnitude absoluta de 6.,
Limitações de magnitude absoluta
Enquanto a magnitude absoluta é a escala de astrônomos de ” melhor esforço para comparar o brilho das estrelas, existem algumas limitações principais que têm a ver com os instrumentos que são utilizados para medi-lo.
primeiro, os astrônomos devem definir qual o comprimento de onda da luz que estão usando para fazer a medição. As estrelas podem emitir radiação em formas que vão desde raios-X de alta energia até radiação infravermelha de baixa energia. Dependendo do tipo de estrela, eles podem ser brilhantes em alguns destes comprimentos de onda e dimmer em outros.,
para abordar esta questão, os cientistas devem especificar qual o comprimento de onda que estão a usar para fazer as medições de magnitude absoluta.outra limitação fundamental é a sensibilidade do instrumento utilizado para fazer a medição. Em geral, como os computadores têm avançado e a tecnologia espelho Telescópio melhorou ao longo dos anos, as medições que são feitas nos últimos anos têm mais peso entre os cientistas do que aquelas que são feitas há muito tempo.paradoxalmente, as estrelas mais brilhantes estão entre as menos estudadas pelos astrônomos, mas há pelo menos um esforço recente para catalogar sua luminosidade., Uma constelação de satélites chamada BRITE (BRight Target Explorer) irá medir a variabilidade do brilho entre as estrelas. Os participantes no projecto de seis satélites incluem a áustria, o Canadá e a Polónia. Os dois primeiros satélites lançados com sucesso em 2013.
estrelas variáveis
embora muitas estrelas tenham um brilho consistente, existem mais de 100.000 estrelas variáveis conhecidas e catalogadas. (Mesmo nosso próprio sol é variável, variando sua saída de energia em cerca de 0,1 por cento, ou um milésimo de sua magnitude, durante seu ciclo solar de 11 anos.,) Estrelas variáveis são intrínsecas (o que significa, sua luminosidade alterações devido a características tais como expansão, contração, erupção ou pulsação) ou extrínsecos (o que significa que uma estrela ou planeta passa na frente da estrela e bloqueia a luz, ou que a mudança é devido a rotação estelar.)
estrelas também podem mudar na luminosidade ao longo do tempo. A Estrela Do Norte ou Polaris, por exemplo, poderia ter sido 4,6 vezes mais brilhante nos tempos antigos do que era hoje. A 2014 study noted that the star dimmed for the past few decades, but then drasticamente brighted again., Polaris é parte da classe das variáveis cefeidas, que são Estrelas extremamente luminosas que têm curtos períodos de pulsação. As variações na luminosidade permitem que os astrônomos calculem quão longe estas cefaleias estão, tornando-as úteis “varas de medição” se as estrelas estão embutidas em galáxias ou nebulosas.outros tipos de estrelas variáveis intrínsecas incluem variáveis cataclísmicas (que brilham devido a explosões, como durante explosões de supernovas) ou variáveis eruptivas (cujo brilho varia durante erupções na superfície, ou combinações com matéria interestelar., Variáveis extrínsecas incluem estrelas binárias eclipsantes e estrelas rotativas (tais como pulsares, os núcleos de supernova cuja radiação eletromagnética só é visível quando o feixe é dirigido à Terra.)