Sistema astronômico de magnitudes - Olhando para o céu - parte l

Você já se deparou com números sobre a magnitude de estrelas, planetas, asteróides e outros objetos celestes? Já deve ter lido e ouvido diversas vezes frases como "o brilho aparente do cometa é da ordem de -2, o que permitirá vê-lo a olho nu". Se você não sabe o que significam esses valores, vamos tentar ajudá-lo.
Dividido em duas partes, o artigo a seguir explica o que é o sistema de magnitudes usado pelos astrônomos há mais de dois mil anos, como surgiu e como foi modificado para medir estrelas completamente invisíveis a olho nu. Estão preparados? Então vamos aprender!




Para medir o brilho aparente dos planetas, estrelas e outros corpos celestes, os astrônomos usam um sistema chamado de magnitude visual. Nesta escala, quanto maior o brilho do objeto, menor a sua magnitude.
Não é difícil perceber que quando olhamos o céu estrelado, cada pontinho parece brilhar de forma diferente, com intensidades diferentes. Algumas estrelas têm brilho muito intenso enquanto outras são tão pálidas que mal conseguimos ver.
Os antigos observadores da Grécia antiga também perceberam essa diferença e foi nessa época que o sistema de magnitudes começou a se originar. Em 129 a.C., Hiparco, um dos mais respeitados astrônomos de sua época, finalizou seu catálogo de estrelas, com nada menos que 850 delas devidamente descritas e classificadas levando em conta seu brilho. Nem é preciso dizer a importância que o catálogo de Hiparco teve. Seu trabalho é considerado a primeira tentativa de catalogar estrelas de acordo com seu aparente brilho.
Para fazer seu catálogo, Hiparco utilizou somente a vista desarmada, já que o primeiro instrumento só iria aparecer mais de 1500 anos depois. Com grande acuidade visual, o grego agrupou as 850 estrelas do catálogo em seis divisões diferentes, que chamou de grandezas.
O sistema de Hiparco classificava as 20 estrelas mais brilhantes do céu como sendo de 1ª Grandeza. Essas estrelas seriam as primeiras a surgir depois do pôr-do-Sol. O segundo grupo era formado por estrelas de 2ª Grandeza, um pouco menos brilhantes que as do primeiro grupo. Na seqüência vinha o grupo das estrelas de 3ª Grandeza, mais fracas ainda que o grupo anterior e assim sucessivamente até chegar àquelas extremamente débeis, no limite da visão humana, as de 6ª Grandeza.
Hoje em dia não se utiliza mais a expressão grandeza, que foi substituída por magnitude. Na época de Hiparco, provavelmente o brilho das estrelas estaria associado ao seu tamanho, ou seja, quanto maior o brilho, maior o tamanho da estrela. Hoje em dia sabemos que isso não é verdade.
Trezentos anos se passaram até o ano de 140 da era moderna, quando outro grego, chamado Cláudio Ptolomeu, lançou sua principal obra, o Almagesto. Nesta obra Ptolomeu compilou todo o conhecimento astronômico que o Homem tinha até então, e de quebra ampliou para 1022 o número de estrelas já contabilizado por Hiparco. Em seu catálogo ampliado, Ptolomeu utilizou o mesmo sistema de magnitudes.
O Almagesto teve tanta importância que durante mais de 1400 anos foi a principal referência para o estudo da astronomia, o que ajudou a difundir ainda mais o uso do sistema de magnitudes idealizado por Hiparco. O Almagesto só perdeu sua importância depois que Kepler forneceu as bases consolidaram por definitivo a teoria heliocêntrica formulada por Copérnico.

Começando a complicar
Por volta de 1610 o físico italiano Galileu Galilei apontou pela primeira vez uma luneta para o céu, e logo percebeu a necessidade de expandir o sistema de magnitudes, já que milhares de estrelas antes invisíveis, passaram a ser observadas. Galileu sugeriu que as novas estrelas, visíveis através de instrumentos, fossem classificadas como de 7ª magnitude.
Duzentos anos mais tarde, o músico e astrônomo alemão Frederick William Herschel realizou uma série de estudos onde comparava o brilho das estrelas e publicou suas observações em diversos catálogos. Como resultado, Herschel fez uma importante descoberta ao constatar que uma estrela de 1ª magnitude possuía um brilho aproximadamente 100 vezes maior que uma estrela de 6ª magnitude.

Conforme os telescópios iam se aprimorando, mais e mais estrelas, antes invisíveis, começaram a despontar à frente dos olhos dos astrônomos, fazendo com que mais classes de estrelas fossem adicionadas ao sistema de magnitudes. Por ser a escala imprecisa e subjetiva, conclui-se, no início do século 19, que era urgente definir de uma vez por todas uma nova maneira de medir as magnitudes, de maneira não subjetiva e com grande precisão.
Na metade do século 19, diversas experiências estavam sendo feitas para entender melhor como o olho humano percebia as diferentes variações de luminosidade. Uma dessas experiências colocava duas lâmpadas, uma com o dobro da potência da outra, a 100 metros de distância. Mesmo com o dobro da potência, a segunda lâmpada não parecia brilhar com o dobro da intensidade. Descobriu-se mais tarde que ssso se deve ao fato de que o olho humano não percebe as diferenças de brilho de maneira linear. Duas vezes mais intensidade não vai parecer duas vezes mais brilhante.
Fotos: No topo, concepção artística de Hiparco, que no ano de 129 A.C, criou o catálogo de estrelas baseado no brilho aparente. Na seqüência, Ptolomeu, que 300 depois ampliou o catálogo de Hiparco e criou o Almagesto, um tratado de astronomia que prevaleceu por 1400 anos. Acima, Frederick William Herschel, que além de estudar o brilho das estrelas, descobriu o planeta Urano em 13 de março de 1781.
No próximo capítulo vamos explicar como a escala atual foi criada, além de mostrar uma interessante e útil tabela de magnitudes que poderá ser usada como referências para suas observações do céu!

Fonte: apollo11.com