Magnitudo Visual

Para astronom awal mencatat posisi bintang-bintang pada bola langit dan mengamati kecerahannya.

Katalog bintang pertama dibuat oleh Hipparchos astronom Yunani di sekitar 130-160 SM. Bintang-bintang di katalog nya ditambahkan oleh Ptolemeus dan diterbitkan di 150 M dalam karya terkenal disebut Almagest yang Katalog terdaftar 1.028 bintang. Hipparchos telah mengelompokkan bintang terlihat dengan mata telanjang menjadi enam kelompok besar dengan diistilahkan paling terang 1 dan 6 yang samar. Pengukuran akurat saat  kecerahan bintang dibuat pada abad kesembilan belas menjadi jelas bahwa bintang besaran 1 sekitar 100 kali lebih terang dari bintang-bintang besarnya 6. (Fakta bahwa setiap perbedaan besarnya menunjukkan rasio kecerahan sama merupakan indikasi dari kenyataan bahwa mata manusia memiliki logaritmik bukan respon linear terhadap cahaya.) Pada tahun 1854, Norman Pogson di Oxford menempatkan skala besarnya pada dasar kuantitatif dengan mendefinisikan besarnya lima perbedaan (yaitu, antara 1 dan besaran 6) menjadi rasio kecerahan dari tepatnya 100. Jika kita mendefinisikan rasio kecerahan dari satu perbedaan besarnya sebagai R, maka sebuah bintang magnitudo 5 akan R kali lebih terang dari bintang magnitudo 6. Bintang magnitudo 4 akan R x R kali lebih terang daripada bintang magnitudo 6 dan bintang magnitudo 1 akan R x R x R x R x R lebih terang dari bintang magnitudo 6. Menggunakan definisi Pogson,  R menjadi akar 5 dari 100 yaitu 2,512. Rasio kecerahan antara dua bintang besarnya tampak berbeda dengan satu magnitudo adalah 2,512.

Setelah mendefinisikan skala, perlu untuk memberinya titik referensi. Dia awalnya menggunakan Polaris sebagai referensi bintang tapi ini kemudian ditemukan menjadi variabel bintang dan Vega menjadi referensi titik dengan besarnya didefinisikan menjadi nol. (Hari ini, metode lebih kompleks digunakan untuk mendefinisikan titik referensi.)

  

Perlu dicatat bahwa besarnya bintang yang diamati tidak memberi tahu kita apa pun terhadap kecerahan intrinsiknya. Bintang tampak terang di langit juga bisa bintang redup yang kebetulan sangat dekat dengan Matahari kita atau bintang jauh lebih terang pada jarak lebih jauh. Akibatnya, besaran ini disebut magnitudo tampak/ magnitudo semu/ magnitudo visual. Besaran nominal berhubungan dengan kecerahan seperti diamati instrumen memiliki respon panjang gelombang yang sama dengan mata manusia. Seseorang juga dapat mengukur besaran tampak seperti diamati pada wavebands tertentu, seperti merah atau biru, dan pengukuran semacam itu dapat memberi tahu kami warna bintang. Beberapa bintang dan benda langit lainnya, seperti Matahari, Bulan, dan planet berada jauh lebih terang dari Vega dan dapat memiliki magnitudo tampak negatif. Besaran juga bisa pecahan bagian seperti, misalnya, Sirius memiliki magnitudo -1,5. Gambar di bawah ini memberikan magnitudo semu berbagai benda langit paling terang, Matahari, hingga planet kerdil yang lemah, Pluto.

Dari definisi logaritmik skala magnitudo, dua rumus muncul. Pertama memberikan rasio kecerahan, R, dari dua objek besarnya jelas berbeda dengan diketahui nilai Δm :

R = 2.512 ^Δm  (1.1)

Kedua memberikan perbedaan besar antara dua objek yang rasio kecerahannya diketahui. Kita dapat memperoleh ini dari yang pertama sebagai berikut:
Mengambil logaritma ke basis 10 dari kedua sisi Persamaan (1.1) memberikan:

Sebagai contoh, mari kita hitung seberapa lebih terangnya Matahari dari Bulan.
Perbedaan besar magnitudo semunya adalah 26,7- 12,6=14.1, jadi

R =2.512^14.1=436 800

Matahari adalah ∼440.000 kali lebih terang dari Bulan purnama. Ini mungkin menekankan fakta bahwa mata dapat mengatasi dengan sangat luas kisaran kecerahan: kita dapat melihat jumlah yang mengejutkan dengan cahaya yang penuh Bulan dan belum dapat mengatasi cahaya di pantai cerah. Pertimbangkan contoh kedua: sebuah bintang memiliki kecerahan 10000 kali lebih sedikit dari Vega (besarnya 0). Berapa besarnya magnitudo bintang? Ada cara cepat untuk melakukan ini: 10.000 adalah 100x100. Namun, rasio 100 dalam kecerahan adalah 5 magnitudo sehingga bintang ini harus 10 magnitude redup daripada Vega dan dengan demikian magnitudonya akan menjadi 10.

Menggunakan persamaan:

∆m = 2.5 x log₁₀(10 000)= 2.5 x 4=10

Referensi: 

Morison Ian, 2008. Introduction to Astronomy and Cosmology.  John Wiley &Sons. University of Manchester, UK

Share on FacebookPlus on Google+