Magnitude apparente - Définition et Explications

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs est disponible ici.
Échelle des magnitudes apparentes
Magnitude Objet céleste
-26,73 Soleil
-12,6 Pleine Lune
-4,4 magnitude maximale de Vénus
-2,8 magnitude maximale de Mars
-1,5 Étoile la plus brillante: Sirius (Sirius est l'étoile principale de la constellation du Grand Chien. Vue de la Terre, Sirius est...)
-0,7 Seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui...) étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une...) la plus brillante: Canopus (Canope peut faire référence à :)
+6,0 Étoile la plus faible visible à l'œil nu
+12,6 Quasar (En astronomie, un quasar (pour source de rayonnement quasi-stellaire, quasi-stellar en anglais) est...) le plus lumineux
+30 Objets les plus faibles visibles par le télescope spatial Hubble (Le télescope spatial Hubble (en anglais, Hubble Space Telescope ou HST) est un télescope en...)

En astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer...), la magnitude apparente (En astronomie, la magnitude apparente mesure la luminosité — depuis la Terre — d'une...) mesure la luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit...) — depuis la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) — d'une étoile, d'une planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) ou d'un autre objet céleste (Un astre, ou objet céleste est un objet de l'Univers. Les règles d'accès et...). Cette grandeur a la particularité d'avoir une échelle logarithmique (Une échelle logarithmique est un système de graduation sur une demi-droite [Ox),...) inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de...).

Origine

L'origine de l'échelle des magnitudes remonte à l'Antiquité où l'on pense qu'au IIe siècle av. J.-C. Hipparque classait déjà les étoiles en six catégories (appelées "grandeurs") selon leur luminosité apparente. Les étoiles les plus brillantes étaient de première magnitude, les suivantes de seconde magnitude et ainsi de suite jusqu'à la sixième magnitude pour les étoiles les moins brillantes encore visibles à l'œil nu, ce qui explique le caractère inversé de l'échelle. Cette méthode de classement par luminosité a été ensuite popularisée dans l'Almageste de Ptolémée (Claudius Ptolemaeus (en grec : Κλαύδιος...).

Échelle des magnitudes et échelle des flux.
Échelle des magnitudes et échelle des flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...).

En 1856, Norman Pogson remarqua qu'une différence de 5 magnitudes dans le système traditionnel correspondait en intensité lumineuse à un rapport de 100 (voir figure ci-dessus). En d'autres termes, l'échelle est logarithmique. L'explication vient aujourd'hui du fait que la sensibilité de l'œil à la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) est logarithmique. Ainsi, l'échelle des magnitudes n'est que la transcription mathématique de la perception de l'œil.

Formulation (La formulation est une activité industrielle consistant à fabriquer des produits...) analytique

La magnitude apparente m s’écrit:

m = -2.5 \log_{10}( F ) + constante = -2.5 \log_{10} \left[ L \left(\frac{10 pc}{d} \right)^2 \right] + constante

F est le flux effectivement reçu sur Terre, qui lui s’exprime comme étant la luminosité L intrinsèque de l’étoile, divisée par le carré (Un carré est un polygone régulier à quatre côtés. Cela signifie que ses...) de la distance d, exprimée par convention en unités de 10 parsecs[1]. La constante dans l’équation (qui n’est qu’un flux F0 de référence) permet de définir l’origine de l’échelle. Communément, ce flux de référence est basé sur une calibration de l’étoile Véga (Véga (Alpha Lyrae) est l'étoile principale de la constellation de la Lyre, en été située...) à 555,6 nm de 3,52.10-23 W/m²/Hz pour une magnitude de 0,048[2].

Par le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble...), la référence était α Ursae Minoris, l’étoile polaire, de magnitude 2, mais elle a été abandonnée en raison de sa variabilité. De même, la magnitude soit-disant nulle de Véga fut aussi utilisée, mais elle a été abandonnée, du moins dans l’infrarouge, après la découverte de son excès en infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...)[réf. nécessaire]. La calibration actuelle est néanmoins basée sur cette étoile.

Différents types de magnitudes

Magnitude et bande spectrale (En astronomie, une bande spectrale désigne une partie du spectre électromagnétique que laisse...)

Lorsque la luminosité mesurée concerne l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) des longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation...) du spectre électromagnétique (Le spectre électromagnétique est la décomposition du rayonnement...), il s'agit d'une magnitude bolométrique.

Cependant, dans la plupart des cas, la magnitude ne mesure qu'une partie étroite du spectre électromagnétique appelée bande spectrale. La bande spectrale la plus utilisée en astronomie amateur (L'astronomie amateur est une activité de loisirs qui consiste en l'observation d'objets du...) est la bande V (visuelle, aux alentours de 545 nm) qui correspond grosso modo à la sensibilité de l'œil. Une magnitude en bande V est dite magnitude visuelle et est notée V. Les autres bandes courantes du spectre optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement...) sont U (ultraviolet), B (bleu) et R (rouge).

Magnitude surfacique

Pour les objets étendus comme les galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec...), on utilise la magnitude surfacique, c'est-à-dire la magnitude atteinte par une seconde d'arc carrée de l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans...).

Notes et références

  1. voir l’article sur la magnitude absolue (En astronomie, la magnitude absolue d'un objet céleste est la magnitude de cet objet s'il était...)
  2. IRAF, aide sur la fonction " standard "
Cet article vous a plu ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis !
Page générée en 0.336 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique