Magnitude apparente

Page d'aide sur l'homonymie Pour les articles homonymes, voir Magnitude.
Image de la nébuleuse de la Tarentule prise par le télescope VISTA de l'ESO. La nébuleuse a une magnitude apparente de 8 et est entourée d'objets célestes aux magnitudes diverses.

La magnitude apparente est une mesure de l'irradiance d'un objet céleste observé depuis la Terre. Utilisée quasi exclusivement en astronomie, la magnitude correspondait historiquement à un classement des étoiles, les plus brillantes étant de « première magnitude », les deuxièmes et troisièmes magnitudes étant plus faibles, jusqu'à la sixième magnitude, étoiles à peine visibles à l'œil nu. Elle est à présent définie suivant une échelle logarithmique inverse, dans laquelle la magnitude augmente d'une unité lorsque l'irradiance est divisée par environ 2,5. Ainsi, plus un objet céleste est brillant, plus sa magnitude est faible voire négative. Il est habituel de définir la magnitude zéro comme étant celle de l'étoile Véga, aux erreurs d'étalonnage près.

La mesure de la magnitude se fait par photométrie dans une ou plusieurs bandes spectrales (ultraviolet, spectre visible, infrarouge) grâce à des systèmes photométriques tels que le système UBV. Généralement, la magnitude est donnée dans la bande spectrale V (visuel) et se voit alors appelée magnitude visuelle, notée mv ou simplement V. Les plus grands télescopes parviennent à détecter des objets céleste jusqu'à une magnitude limite de 30.

Historique

Le premier classement des étoiles en fonction de leur brillance remonte à l'Antiquité où au IIe siècle av. J.-C. l'astronome grec Hipparque aurait réalisé un catalogue d'un millier d'étoiles visibles à l'œil nu. L'échelle comprend alors six « grandeurs » : les étoiles les plus brillantes sont de première grandeur et les étoiles les moins brillantes encore visibles à l'œil nu sont de sixième grandeur[1],[2],[3]. Cette méthode de classement a été ensuite popularisée dans Almageste de Ptolémée au IIe siècle[4].

Au XVIIe siècle, Galilée, qui observe le ciel avec sa lunette astronomique, est contraint de créer une septième grandeur pour classer les étoiles visibles seulement avec son instrument.Jusqu'au XIXe siècle, des nouveaux échelons et des niveaux intermédiaires sont ajoutés peu à peu à l'échelle avec l'amélioration des instruments d'observation. Ainsi, dans les années 1860, le catalogue Bonner Durchmusterung comptait 324 188 étoiles classées en neuf grandeurs. Mais ce classement peut fortement varier selon le jugement des observateurs et, face à la multiplication des étoiles et de leurs catalogues, il devient nécessaire de trouver un procédé d'observation moins subjectif. Plusieurs techniques sont mises au point dont l'une des plus utilisées est le photomètre : il convertit la luminosité en courant électrique qui est ensuite comparé à des valeurs étalons. Malgré cela, les différences restent trop grandes — la onzième grandeur de Friedrich Georg Wilhelm von Struve correspondait à la dix-huitième de John Herschel — et il faut trouver une loi de variation de la luminosité des astres[2],[3].

En 1856, Norman Robert Pogson propose une nouvelle classification où il remplace le mot « grandeur », qui évoque trop fortement l'idée de taille, par celui de « magnitude » (qui en est un synonyme savant). Il remarque qu'une étoile de première magnitude est 100 fois plus brillante qu'une étoile de sixième magnitude. Ainsi une baisse d'une magnitude représente une baisse de luminosité égale à 5100 soit environ 2,512. Cette nouvelle échelle logarithmique respecte une propriété physiologique de l'œil sur sa sensibilité à la lumière (loi de Weber-Fechner). Cette échelle entraine la reclassification de la vingtaine d'étoiles de première magnitude (Sirius, Véga, Bételgeuse...) dont les éclats sont trop différents et la création de magnitudes négatives[2],[3]. Pogson choisit comme point zéro pour son échelle l'Étoile Polaire (α Ursae Minoris) dont il fixe la magnitude à 2. Mais par la suite les astronomes se rendent compte que l'Étoile Polaire est une étoile variable et ils choisissent comme nouvelle référence l'étoile Véga avec une magnitude de 0. Mais de nouveau, il apparait que Véga est légèrement variable et depuis le XXIe siècle, les astronomes utilisent des sources lumineuses stables en laboratoire[5] telles que le système Gunn, le système STMAG ou la magnitude AB[6].

Correspondance entre l'échelle des magnitudes et l'échelle des flux (éclairement).
Other Languages
বাংলা: আপাত মান
Esperanto: Ŝajna magnitudo
فارسی: قدر ظاهری
עברית: בהירות
Kreyòl ayisyen: Mayitid aparan
magyar: Magnitúdó
interlingua: Magnitude apparente
Bahasa Indonesia: Magnitudo semu
한국어: 겉보기등급
Lëtzebuergesch: Visuell Magnitude
lietuvių: Spindesys
Bahasa Melayu: Magnitud ketara
português: Magnitude aparente
srpskohrvatski / српскохрватски: Prividna magnituda
Simple English: Magnitude (astronomy)
slovenščina: Navidezni sij
татарча/tatarça: Йолдызча зурлык
oʻzbekcha/ўзбекча: Koʻrinma yulduz kattaligi
Tiếng Việt: Cấp sao biểu kiến
West-Vlams: Magnitude
中文: 视星等
粵語: 視星等