La magnitude des objets

Les magnitudes !

Au IIème siècle ap.J.C, Hipparque a eu l’excellente idée de classer les étoiles suivant leur éclat. Pour cela il a établi un tableau de six grandeurs, les plus brillantes étant de première grandeur et les plus faibles (à l’œil nu) de sixième grandeur !

Au XIVème siècle, des mesures ont montrées qu’une différence de 5 magnitudes correspondaient à environ un facteur de 100 en éclat, l’échelle de magnitude a donc été logiquement établie de façon à ce qu’un facteur 100 soit équivalent à 5 magnitudes ce qui a donné ce tableau :

mag 1 : 2,512 fois

mag 2 : 6,31 fois

mag 3 : 15,81 fois

mag 4 : 39,81 fois

mag 5 : 100 fois

mag 6 : 251 fois

mag 7 : 631 fois

mag 10 : 10 000 fois

mag 15 : 1 000 000 fois

Cependant, il y a des objets qui sont plus lumineux que la magnitude 0, donc on obtient une magnitude dite négative, ainsi notre Soleil (objet le plus lumineux) a une magnitude de -26,8 !

Liste des 10 étoiles les plus brillantes du ciel (hormis le Soleil) :

Sirius : mag -1,5

Canopus : mag - 0,7

Arturus :mag -0,04

Rigel Kent (Alpha Centauri) : mag +0,01

Vega : mag +0,03

Capella : mag +0,08

Rigel : mag +0,18

Procyon : mag +0,40

Béltegeuse : mag + 0,45

Alchermar : mag +0,45

Ci-dessus, l'étoile Sirius !

La magnitude absolue

La magnitude d’une étoile ou d’un objet dépend non seulement par sa propre luminosité, mais également par son éloignement par rapport à l’observateur, alors les astronomes ont établis ce que l’on appelle la magnitude absolu d’une étoile.

Le principe est de définir sa magnitude si cette étoile se trouverait à une distance de 10 pc (10 parsecs) soit 32,6 a.l (années lumières).

Le Soleil aurait alors pour un observateur situé à cette distance une magnitude de +4,8, 10 000 fois moins brillante que Bételgeuse qui fait -5 de magnitude absolue !

Magnitude visuelle & surfacique

Lorsque les astronomes ont commencés à établir des catalogues du ciel, ils ont été confrontés à un problème : comment donner une magnitude à un objet étendu !

En effet, une étoile est un point ponctuel, mais pour le reste des objets célestes il fallait trouver une nouvelle façon de déterminer leurs magnitudes tout en gardant l’échelle établie par Hipparque.

La magnitude visuelle d’un objet correspond à la magnitude qu’aurait cet objet s’il était concentré en un point tel une étoile, ce qui pose un problème de taille, si un objet très étendu à par exemple une magnitude de 4, on peut penser qu’il sera bien visible à l’œil nu, mais vu que cette magnitude correspond à la concentration de l’objet en un seul point, cet objet ne sera peut-être pas visible à l’œil nu !

La magnitude surfacique d’un objet est une moyenne de sa magnitude visuelle par rapport à sa surface calculée soit en seconde d’arc au carré. soit en minute d'arc au carré (suivant la taille de l'objet).

Donc plus l’objet sera de petite taille, plus sa magnitude visuelle sera proche de sa magnitude surfacique.

Prenons pour exemple la nébuleuse planétaire M57 dans la Lyre, elle a une magnitude visuelle de 8,8 et une magnitude surfacique de 9,7 car elle est de petite taille (76’’ d’arc) et assez homogène.

Si par contre on prend pour exemple une galaxie étendue comme M31 cela devient beaucoup plus compliqué, en effet cette galaxie qui a une dimension de 191’ X 62’ d’arc fait une magnitude visuelle de 3,6 alors que sa magnitude surfacique est seulement de 13,6' d'arc au carré et en plus son noyau est beaucoup plus brillant que ses bras spriraux.

Alors vous me direz comment ce fait-il que l’on puisse la voir à l’œil nu et bien parce que son noyau est très brillant (env mag.4' d'arc carré) par rapport à ses bras spiraux qui varient selon les endroits entre mag.9 et mag.14 et comme la magnitude est établie sur une moyenne brillance-surface, c’est difficile de savoir exactement la magnitude donnée en un endroit précis de l'objet en question !

Auteur : Dédé de St-Fé

PS: source des photos :

Sirius : http://www.siriusstargazers.com/

Andromède (que j'ai modifié pour incérer le texte) :

http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://www.dl-digital.com/astrophoto/astrpix/sn930supfr25m31crop135mm20min.jpg&imgrefurl=http://www.dl-digital.com/astrophoto/astro-index2.htm&h=603&w=640&sz=78&hl=fr&start=6&um=1&tbnid=mwmiFneFkePeeM:&tbnh=129&tbnw=137&prev=/images%3Fq%3DM31%26um%3D1%26hl%3Dfr%26rlz%3D1T4HPEA_fr___FR270%26sa%3DN

Merci Dédé pour ce très bon et très complet rappel... à conseiller à tous les débutants et à faire circuler dans les clubs

tres bien fait le sujet Dédé , je vais meme l'imprimé et le rajouté dans mon ti classeur

ah! sympa

merci de ce tuto clair et concis

Bien sur, si vous voulez complèter mon article, vous êtes les bienvenus, par exemple je n'ai pas abordé la magnitude dite "bleue" car je ne m'y connais rien en astrophotographie

Bonjour Dédé,

Bravo pour ces explications très claires sur la magnitude des objets visibles dans le ciel.

Un petit regret toutefois : tu aurais pu préciser qu'avant le vingtième siècle les astronomes parlaient de "grandeur" et non encore de "magnitude". D'ailleurs, le mot "magnitude" n'est apparu en français qu'en 1892 (source : dictionnaire "Le Petit Robert").

J'espère que tu ne m'en voudras pas, Dédé, de signaler que la "septième grandeur" a été créée par l'astronome italien Galileo Galilei (dit "Galilée") à l'automne 1609 lorsqu'il fut le premier à apercevoir, avec sa lunette grossissante, des étoiles invisibles à l'œil nu. Et chaque fois que les instruments d'observation ont ensuite permis d'accroître de 2,512 fois la luminosité des étoiles désormais visibles on a rajouté une nouvelle catégorie de "grandeur / magnitude" : 8ème, 9ème, 10ème, etc.

Roger le Cantalien.

Grand merci pour cette information que j'ignorais ma chère encyclopédie que tu es Roger

Je vais de ce pas ajouter ton commentaire sur mon blog (avec ta permission)

PS: j'ai hésité à te contacter pour avoir certaines infos sur l'historique de ce sujet

J'ai écris cet article pour que les débutants (d'ailleurs j'aurais mieux fait de le poster dans la rubrique "Débutant") qui ne comprennent pas pourquoi ils n'arrivent pas à observer un objet étendu qui a pourtant une "bonne magnitude" annoncé

En fait, j'ai commencé à m'intéresser à la magnitude surfacique des objets lorsque j'ai débuté, car je ne comprennais pas pourquoi j'arrivais aisément avec ma petite lunette de 50mm à observer en vision directe une étoile de mag 9 alors que je ne voyais pas une galaxie qui avait la même magnitude

merci pour ce tuto

mais d'apres ce que je lit, M42 qui a une magnitude de 4 sera extremement moins lumineuse qu'une etoile ayant la meme

mais alors comment savoir ce que l'on peut observer avec son instrument sans s'aider de la magnitude

mais d'apres ce que je lit, M42 qui a une magnitude de 4 sera extremement moins lumineuse qu'une etoile ayant la meme

Pour M42, c'est assez spécial car en principe c'est la magnitude de l'ensemble qui est donné donc le "trapèze" est inclu.

mais alors comment savoir ce que l'on peut observer avec son instrument sans s'aider de la magnitude

Aucun

ok merci

Merci Dédé pour tes explications très intéressantes

(Je vais aussi les imprimer)

Phil.

Merci Dédé.

Je sais maintenant ce qu'est la magnitude absolue.

Tomber sur ton post est une aubaine car je ne pense pas que j'aurais effectué une recherche sur le net. Le besoin ne s'était pas fait sentir...