La magnitude

 

Pour mesurer la luminosité ou brillance des astres, les astronomes utilisent une unité appelée magnitude.

 

Il existe deux types de magnitude :

- La magnitude apparente
- La magnitude absolue

 

Explications

Plus un astre est brillant, plus sa magnitude est petite (voire négative). Ainsi une étoile de 1re magnitude est plus brillante qu'une étoile de 2e magnitude. En fait la magnitude est une grandeur qui permet de mesurer la luminosité des astres.

 

Origines de la magnitude

Nous la devons à l'astronome grec Hipparque (IIème siècle av J-c). Il fut l'un des premiers astronomes de l'Antiquité à collecter des informations pour bâtir des catalogues stellaires donnant la position et l'éclat des étoiles visibles à l'œil nu. Son plus grand catalogue comprenait un peu plus de 1000 étoiles. Les vingt plus brillantes étaient classées dans la catégorie "étoiles de première grandeur", les autres se répartissaient ensuite sur cinq échelons, jusqu'aux "étoiles de sixième grandeur" qui étaient les plus faibles visibles à l'œil nu.

Après avoir pointé vers le ciel sa première lunette astronomique, Galilée fut contraint d'inventer la 7e magnitude pour désigner les étoiles invisibles à l'œil nu mais révélées par son instrument. Jusqu'au milieu du XIXème siècle, les astronomes ajoutèrent peu à peu de nouveaux échelons mais sans vraiment modifier la logique du système inventé près de 2000 ans plus tôt ! Il devint alors urgent, pour faire face à l'inflation des catalogues stellaires, de ne pas laisser la classification des magnitudes à la seule perception de l'œil humain, et de mettre en évidence une loi de variation de luminosité des astres.

Le premier qui formalisa le passage d'une magnitude à une autre fut l'astronome anglais Norman Pogson. En 1856, il proposa de considérer qu'une différence de 5 magnitudes était égale à une différence d'éclat de 100 fois. Le rapport entre deux échelons de magnitude devenait alors égal à la racine cinquième de 100 soit 2,512 fois.

Pour Hipparque et pour tous les savant jusqu'au XIXème siècle, les étoiles les plus brillantes étaient toutes de 1re grandeur, sans qu'il soit fait aucune distinction dans ce groupe. Pourtant, il était manifeste à l'œil nu que Sirius était nettement plus brillante que Véga, alors que les deux astres se trouvaient sur le même échelon de magnitude. La création d'appareils capables de mesurer précisément des éclats (photomètres) permit de dépasser cette limite et d'appliquer la formule de Pogson à tous les astres. L'échelle des magnitudes débutant initialement à l'unité, les astres plus brillants furent dotés de magnitudes plus petites, voire négatives. La magnitude apparente de Sirius devint ainsi égale à -1,46 et celle de Véga à + 0,03. La magnitude apparente de Véga est donc 3,9 fois moindre que celle de Sirius (2,512(0,03+1,46)).

Aujourd'hui, l'échelle de magnitudes s'étend de -26,74 (Soleil) à +30 (galaxies photographiées par le télescope spatiale Hubble en 18 heures de pose !).

 

Magnitude apparente et magnitude absolue

Il ne faut pas confondre la magnitude apparente et la magnitude absolue.

La magnitude apparente s'applique aux étoiles et aux planètes et fait référence à leur éclat apparent depuis la Terre.

La magnitude absolue indique l'éclat qu'auraient les étoiles si on les plaçait à la même distance de la Terre (en l'occurrence à 32,6 années-lumière, soit 10 parsecs)

La magnitude apparente ne nous renseigne en rien sur l'éclat réel de l'astre et ne donne aucune indication sur sa nature physique, ce que fait en revanche la magnitude absolue. Ainsi, lorsque vous découvrez un beau ciel, les étoiles les plus brillantes, celles qui possèdent les magnitudes apparentes les plus fortes, ne sont pas forcément les plus grosses et les plus lumineuses !

 

Comparaisons


Astre

Magnitude apparente

Soleil

-27

Pleine Lune

-13

Vénus (planète la plus brillante)

-4

Sirius (étoile la plus lumineuse)

-1

Limite de sensibilité de l'œil nu

5

Pluton (planète la moins brillante)

14

Limite de sensibilité de Hubble

30

 

Le Parsec

Unité de mesure des distances dans l'univers.
Elle représente (attention c'est compliqué) la distance à laquelle un objet afficherait une parallaxe annuelle d'une seconde d'arc. Le nom parsec vient donc de parallaxe et de seconde.
Sa valeur est de 3.0857 x 1013 km soit environ 30 857 milliards de km.
Symbole : pc
Pluriel : parsecs

 

L'Année-lumière

Unité de mesure des distances dans l'univers.
Elle représente la distance parcourue par la lumière dans le vide en une année.
Sa valeur est de 9.4607 x 1012 km soit environ 9 461 milliards de km.
Symbole : al
Pluriel : années-lumière

 

Télescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope, HST)

Le télescope HubbleHST signifie "Hubble Space Telescope" qui se traduit en français par "Télescope spatial Hubble".
C'est un télescope équipé d'un miroir principal de 2,4 mètres de diamètre en orbite autour de la Terre conçu pour l'astronomie dans le visible et l'ultraviolet, construit et exploité conjointement par la NASA et l'ESA.
Il a été placé en orbite le 25 avril 1990 mais on s'est aperçu rapidement d'un défaut dans la configuration optique du miroir principal provoquant une aberration sphérique (images floues). En décembre 1993, l'équipage de la navette spatiale réussit l'installation d'un élément appelé COSTAR, afin de corriger l'optique défectueuse.
Le HST a été conçu pour s'affranchir des limitations imposées par l'atmosphère sur la qualité de l'image obtenue.
Prévu pour fonctionner 15 ans, il peut être maintenu et modernisé en orbite.
Le HST tire son nom de l'astronome américain Edwin Hubble, auteur d'importants travaux en astronomie galactique.

Source Astrovision
http://www.astrovision.fr.st