Encyklopedie vesmíru: hvězdná velikost

Jedna ze základních veličin, kterou by měl každý nadšenec do astronomie znát, je zdánlivá hvězdná velikost neboli magnituda (mag). Je to vlastně číslo, které nám dává určitou představu o tom, jak jsou objekty na obloze zdánlivě jasné. Podle ní hned poznáme, jestli je objekt pozorovatelný pouhým okem, nebo jestli je na něj potřeba vzít dalekohled.

Hvězdná velikost (zdánlivá hvězdná velikost, zdánlivá jasnost, magnituda, m) je fotometrická veličina vyjadřující jasnost hvězd (a jiných nebeských objektů). Je to nepřímé vyjádření měřené hustoty světelného toku z hvězdy či jiného nebeského tělesa. Jsou-li I1 a I2 hustoty světelného toku (množství světla dopadající za 1 sekundu na 1 m2) od dvou hvězd, jsou jejich hvězdné velikosti dány rovnicí: m2m1 = 2,5 log10 (I1/I2), která udává Pogsonovu stupnici hvězdných velikostí. Jednotkový rozdíl m2m1 se nazývá jedna hvězdná třída nebo jedna magnituda. Čím je hvězda slabší, tím větší číslo vyjadřuje její hvězdnou velikost. Poměr hustot světelného toku mezi nejjasnějším objektem na obloze (Sluncem) a nejslabším pozorovaným objektem (galaxií v HDF) je 2,5 x 1022, což odpovídá rozdílu 56 magnitud.

Původně byla hvězdná velikost určována pouze vizuálně a byla chápána jako objemová velikost hvězdy. Hvězdy viditelné prostým okem byly uspořádány do šesti hvězdných tříd, z nichž šestá odpovídala nejslabším hvězdám. V současné době se hvězdná velikost určuje pomocí detektorů záření a filtrů v různých oborech elektromagnetického spektra a stala se tak objektivní veličinou, nezávislou na zraku pozorovatele.

Podle spektrálního oboru, v němž je tok záření měřen, se k písmenu m připojuje index, např. mv je vizuální hvězdná velikost, mph je fotografická hvězdná velikost (určená ze zčernání obrazu na obyčejné fotografické emulzi citlivé na modré světlo), mpv je fotovizuální hvězdná velikost, což je fotografická hvězdná velikost určená pomocí filmu citlivého na žlutozelené světlo. Vhodnou kombinací fotonásobiče a filtru lze zvolit interval vlnových délek (nejen ve světle, ale i v jiných oborech elektromagnetického záření) a získané hvězdné velikosti se nazývají fotoelektrické.

Systém UBV a jeho propustnost na různých vlnových délkách

V UBV-systému jsou hvězdné velikosti mU, mB, mV častěji označovány jen písmeny U, B, V a rozdíl mBmV (tj. barevný index) je značen B – V. K UBV-systému byly připojeny další hvězdné velikosti, označované rovněž jen velkými písmeny (bez symbolu m): červená R (vlnová délka 0,7 µm) a infračervená I (0,9 µm), J (1,25 µm), K (2,2 µm), L (3,6 µm), M (5,0 µm), N (10,8 µm), Q (20 µm), rádiová hvězdná velikost a bolometrická hvězdná velikost.

Hvězdná velikost, o níž hovoříme, je zdánlivá hvězdná velikost. Neodpovídá skutečné zářivosti těchto těles, neboť je podstatně zkreslena jejich vzdáleností. Proto byla zavedena absolutní hvězdná velikost. Je to hvězdná velikost, jakou by hvězda (či jiné svítící těleso) měla ze vzdálenosti 10 pc (32,6 ly).

U planet a planetek se užívá velikost v opozici.

Název „velikost” jako míra jasnosti není vhodný, ale od dob Hipparchových se vžil natolik, že ho chápeme jako homonymum – stejné slovo pro dvě věci odlišného významu. Zavádějící u antického systému hvězdné velikosti je i ta okolnost, že číslo udávající hvězdnou velikost hvězdy je tím větší, čím je hvězda slabší. Pro lepší představu jsou níže uvedeny zdánlivé hvězdné velikosti různých objektů a mezní hvězdné velikosti dalekohledů (údaje jsou přibližné). Difuzní objekt (mlhovinu, galaxii, kometu) nerozezná oko tak snadno jako hvězdu stejné hvězdné velikosti. Světelný tok dopadající na sítnici je sice stejný, ale u hvězdy je soustředěn do jediného bodu.

Hvězdné velikosti pozorovatelných objektů

hvězdná velikost (mag)               objekt


-27                                                      Slunce
-13                                                      Měsíc v úplňku
-6                                                        srpek Měsíce
-4                                                        Venuše
-2                                                        Jupiter
-1,5                                                     Sirius
-1                                                         kometa Hale-Bopp v maximu, Měsíc při úplném zatmění
0                                                          Vega, Alfa Centauri, Capella, Riegel
1                                                          Spica, Antares, Saturn
2                                                          hvězdy Velkého vozu, Polárka, maximum Halleyovy komety v r. 1986
3                                                          nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem z města
6                                                          nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem, 61 Cygni, Uran
7                                                          mez pro triedr při pozorování ve městě, Neptun
10                                                        mez pro triedr (pro objektiv 4 cm), Barnardova hvězda
11                                                        mez pro komety v 15cm reflektoru
12                                                        mez pro vizuální pozorování komet 20cm reflektorem a hvězd 10cm dalekohledem
13                                                        mez pro vizuální pozorování hvězd 15cm reflektorem a komet 25cm reflektorem


Zdroje:
Kniha: Velká encyklopedie Vesmíru (2002)
Autor: doc. RNDr. Josip Kleczek, DrSc.
S laskavým svolením: Prof. RNDr. Petr Kulhánek, CSc.

O Scimani 65 Článků
Zajímám se o astronomii a miluji sci-fi, Hvězdnou bránu, Hvězdné války a Mass Effect

Leave a Reply