Rodrigo Ricardo

Magnitud absoluta: definición y fórmula

Publicado el 8 diciembre, 2020

¿Qué es la magnitud absoluta?

Cuando miras el cielo por la noche, ves la luna, las estrellas, los planetas e incluso algunas galaxias distantes. Algunos objetos son brillantes y otros tenues. Pero, ¿qué tan brillantes son realmente? El Sol es el objeto más brillante de nuestro cielo, pero resulta que no es una estrella especialmente brillante en absoluto … está muy cerca. Debido a que los objetos en el cielo nocturno se encuentran a diferentes distancias, es difícil saber por su brillo qué tan brillantes son realmente.


Los objetos en el cielo varían mucho en brillo.
Los objetos en el cielo varían mucho en brillo.

La magnitud aparente es un número que representa cómo los objetos brillantes en el cielo aparecen a nuestros ojos. Esta escala es una escala invertida, lo que significa que los números altos representan objetos tenues y los números bajos representan los brillantes. Una magnitud aparente de -4 es más brillante que una magnitud aparente de +8. Recuerde: ¡ más bajo es más brillante!

La magnitud absoluta es una medida similar que representa qué tan brillante es realmente un objeto . Esto funciona imaginando que podríamos colocar cada objeto en el cielo a una distancia de 10 parsecs (190 billones de millas) de distancia. La magnitud absoluta es cómo aparecerían las estrellas brillantes en nuestro cielo si estuvieran todas a esa distancia, o en otras palabras, es la magnitud aparente que tendrían si se movieran a esa distancia.

Las escalas de magnitud ignoran cualquier cosa que pueda interferir con la observación de un objeto, como la contaminación lumínica. Los números representan cómo se vería sin efectos atmosféricos.


Contaminación lumínica en EE. UU.
Contaminación lumínica en EE. UU.

La escala de magnitud

El brillo de la estrella Vega se utiliza para definir una magnitud aparente de 0. Las estrellas con magnitudes aparentes positivas parecen a nuestros ojos más tenues que Vega, mientras que las estrellas con magnitudes aparentes negativas parecen más brillantes que Vega.

Originalmente, se eligió la estrella Polaris del Polo Norte, pero cuando se descubrió que Polaris es una estrella variable (su brillo cambia), los astrónomos cambiaron a la cercana Vega. De hecho, Vega fue una vez la estrella del norte hace 14.000 años, y lo será de nuevo en otros 10.000 años más o menos.

Entonces eso es lo que significa magnitud 0. Pero, ¿una estrella de magnitud 3 es dos veces más brillante que una estrella de magnitud 6? Lamentablemente no.

Las magnitudes funcionan en una escala logarítmica, donde cada número es un factor de 2.512 diferente al número que está al lado. Una estrella de magnitud 1 es 2,512 veces más brillante que una estrella de magnitud 2. Y una estrella de magnitud 1 es 6,31 veces más brillante que una estrella de magnitud 3 (2,512 x 2,512 = 6,31).

Muchos estudiantes de astrofísica se han preguntado si esta escala fue diseñada únicamente para torturarlos. Por más probable que les parezca, en realidad es más una peculiaridad histórica que mantenemos por el bien de la tradición.

Ejemplos de magnitudes absolutas

Nuestro Sol tiene una magnitud aparente de -26, con mucho el objeto más brillante del cielo. Pero su magnitud absoluta es de solo 4,83. Compare esto con la estrella más brillante del cielo que nuestros ojos pueden ver, Sirio, que tiene una magnitud absoluta de 1,4, o una estrella mucho más tenue llamada Ross 458, que tiene una magnitud absoluta de 14,8. Las estrellas más brillantes que han detectado nuestros telescopios están alrededor de -10. Las galaxias en el cielo son extremadamente tenues en la escala de magnitud aparente, pero la magnitud absoluta de la galaxia M87 es -22, lo cual tiene sentido porque contiene cientos de miles de millones de estrellas.


Ejemplos de magnitudes absolutas
Ejemplos de magnitudes absolutas

Ecuación

La siguiente ecuación nos dice la relación entre la magnitud aparente y la magnitud absoluta:

ecuación

En esta ecuación, m es la magnitud aparente de un objeto, M es la magnitud absoluta del mismo objeto y d es la distancia entre el objeto y la Tierra, medida en parsecs.

Entonces, por ejemplo, si un objeto tiene una magnitud aparente de 3 y está a una distancia de 25 parsecs, podemos usar estos números para determinar qué tan brillante es en realidad. Reorganizar la ecuación nos da:

ecuación2

Sustituir números y resolver nos da:

ecuación3

Entonces ese objeto debe tener una magnitud absoluta de 1.01.

Resumen de la lección

La magnitud aparente es un número que nos dice qué tan brillante aparece un objeto en el cielo visto desde la Tierra. La magnitud absoluta es lo brillante que parecería un objeto si se moviera a una distancia de 10 parsecs de nosotros. Ambas escalas son al revés y escalas logarítmicas, lo que significa que un objeto de magnitud 4 es menos brillante que un objeto de magnitud -2, y una diferencia de magnitud de 1 es 2,512 veces más brillante o más tenue.

El brillo de la estrella Vega en el cielo se usa para definir una magnitud aparente de 0. Los objetos que parecen más brillantes que Vega tienen magnitudes aparentes negativas, y los objetos que parecen más tenues tienen magnitudes aparentes positivas.

El Sol tiene una magnitud aparente de -27, pero una magnitud absoluta de 4,83. Esto se debe a que es una estrella bastante común y solo parece brillante por lo cerca que está de nosotros. La estrella más brillante que nuestros ojos pueden ver tiene una magnitud absoluta de 1,4. Las estrellas más lejanas que no podemos ver pueden ser tan brillantes como la magnitud -10. Las galaxias pueden tener magnitudes absolutas mucho más negativas, porque contienen cientos de miles de millones de estrellas.

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