Magnitude absoluta

Em astronomia, magnitude absoluta é a magnitude aparente, m, que um objeto teria se estivesse a uma distância padronizada.

A magnitude absoluta nos permite comparar o brilho de objetos sem levar em consideração as distâncias em que eles se encontram.

Magnitude absoluta para estrelas e galáxias (M)

Em astronomia estelar a distância padrão para uso no cálculo da magnitude absoluta distância é 10 parsecs (em torno de 32,616 anos luz, ou 3×10¹⁴ Quilômetros). Uma estrela a 10 parsecs tem um paralaxe de 0.1" (100 mili arcos de segundo).

Ao se definir a magnitude absoluta é necessário especificar o tipo de radiação eletromagnética sendo medida. Quando nos referimos à saída total de energia, o termo próprio utilizado é a magnitude bolométrica. Quanto mais tênue um objeto (a distância de 10 parsecs) parece, mais alta é a sua magnitude absoluta. Quanto mais baixa a magnitude absoluta, maior a luminosidade. Uma relação matemática define a magnitude aparente em termos da magnitude absoluta, via paralaxe.

Algumas das estrelas visíveis a olho nu tem uma magnitude absoluta que seria capaz de nos dar sombra se colocadas à distância de 10 parsecs: Rigel (-6,5), Deneb (-7,2), Zeta Puppis (-5,5), e Betelgeuse (-5,6).

Para comparação, Sirius tem uma magnitude absoluta de 1,4 e o Sol tem uma magnitude visual absoluta de 4,83 (ele na verdade serve de ponto de referência).

Magnitudes absolutas para estrelas geralmente vão de -10 (as mais brilhantes) até +17 (as mais fracas). As magnitudes absolutas para galáxias podem ser muito menores (mais brilhantes). Por exemplo, a gigante galáxia elíptica M87 tem uma magnitude absoluta de -22.

Cálculos de magnitude

Pode-se calcular a magnitude absoluta de uma estrela sabendo a magnitude aparente e a distância em que ela se encontra:

M=m+5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,

onde $d_{0}\!\,$ são 10 parsecs (≈ 32,616 anos luz) e $d\!\,$ é a distância até a estrela; ou:

M=m+5\left(1+\log _{10}{\frac {\pi }{\pi _{0}}}\right)\!\,

onde $\pi \!\,$ é a paralaxe estelar e $\pi _{0}\!\,$ é 1 arc-sec.

Exemplos

Rigel tem uma magnitude visual de m_V=0,18 e está a uma distância de 773 anos-luz.

M_{V_Rigel} = 0,18 + 5*log₁₀(32,616/773) = -6,7

Vega tem uma paralaxe de 0,133", e uma magnitude aparente de +0,03

M_{V_Vega} = 0,03 + 5*(1 + log₁₀(0.133)) = +0,65

Alpha Centauri tem uma paralaxe de 0,750" e uma magnitude aparente de -0,01

M_{V_{α Cen}} = -0,01 + 5*(1 + log₁₀(0,750)) = +4,37

Magnitude aparente

Dada a magnitude absoluta $M\!\,$ , você também pode calcular a magnitude aparente $m\!\,$ de um objeto a uma distância $d\!\,$ :

m=M-5\log _{10}{\frac {d_{0}}{d}}\!\,

Magnitude absoluta para planetas (H)

Para os planetas, cometas e asteróides uma definição diferente da magnitude é utilizada que faz mais sentido para objetos não-estelares.

Nesse caso, a magnitude absoluta é definida como a magnitude aparente que o objeto deveria ter se ele estivesse a uma unidade astronômica (UA) de distância do Sol e da Terra e em um ângulo de zero graus. Isto é uma impossibilidade física, mas simplifica o cálculo e pode ser considerado como parte de definição e não um cálculo físico.

Cálculos

Fórmula para H (magnitude absoluta para objetos não-estelares):

H=m_{Sol}-5\log _{10}{\frac {ar}{d_{0}}}\!\,

onde $m_{Sol}\!\,$ é a magnitude aparente do Sol a 1 UA (-26,73), $a\!\,$ é o albedo geométrico do corpo (um número entre 0 e 1 relacionado com a refletividade do corpo), $r\!\,$ é o seu raio e $d_{0}\!\,$ e 1 UA (≈149,6 Gm).