2.6 בהירות כוכבים

מידת הבהירות של כוכבים בשמים משתנה. כדי לתאר את בהירות הכוכבים אסטרונומים משתמשים בדרך כלל ביחידות ליניארית של עוצמת האור של כוכבים. עם זאת, הם גם ממשיכים למדוד בהירות באמצעות מערכת שנוצרה לפני  2000 – מערכת גודל. מערכת הגודל משתמשת בשינוי שאינו ליניארי ביחס למידת הבהירות.  יש להניח כי מקורה של מערכת הגודל בעובדה שהעין היא גלאי אור לא ליניארי. אנשים בזמן האסטרונום היווני הגדול היפרכוס (Hipparcos) מצאו שהם יכולים לסווג את הכוכבים הנראים בשמי הלילה ל- 5 או 6  קבוצות בהירות, ולפיהם ניתן למפות כוכבים. אם b₁ הוא בהירות הנראית של כוכב 1 ו b₂ הוא בהירות נראית של כוכב 2, הקשר בין בהירת הכוכב (b) לבין הגודל שלו (m) נתון על ידי הביטוי:

m₁ – m₂ = 2.5 log (b₂ / b₁)

אנו יכולים גם להגדיר את היחסים במונחים של יחס הבהירות:

b₂ / b₁ = 10^x

x = 0.4 (m₁-m₂)   כאשר

בנוסף לכך שמערכת הגודל היא מערכת לוגריתמית,  היא מערכת בסדר הפוך – גדלים גדולים יותר תואמים לכוכבים בעלי עוצמת אור נמוכה. הכוכבים הבהירים ביותר בשמיים הם סביב אפס (m = 0), וחלקם אף שליליים (גודל שלילי אינו מרמז על בהירות שלילית). הכוכבים הרפים ביותר שניתן לראות הם בערך בגודל שש (m = 6). בסיוע טלסקופ קטן באתר חשוך, ניתן לראות כוכבים עד גודל שתים עשרה (m = 12). האובייקטים הרפים ביותר שניתן לראות בטלסקופ החלל האבל הם סביב גודל שלושים (m = 30). הרשימה להלן נותן את הקשר בין גודל הכוכב (m) לבין בהירותו (b).  ראשי התיבות HST מתייחסות אל טלסקופ החלל האבל. לאחר שמשווים שני כוכבים, המספר הראשון הוא הפרש גודל m₁ – m_2,  והמספר השני הוא יחס בהירות, b₂ / b_1.

• שני כוכבים זהים באותו מרחק: 0, 1

• הפרש מינימלי שניתן להבחין בו בקלות בעין: 1, 2.5

• הבהירות הגדולה ביותר של נוגה לעומת זו של מאדים: 2, 6.3

• הבהירות הגדולה ביותר של נוגה לעומת הכוכב הבהיר ביותר (סיריוס): 3, 15

• הכוכב הרפה ביותר שניתן לראות בעין לעומת משקפת: 4, 40

• השוואה בין הכוכב הבהיר לבין רפה ביותר שניתן לראות: 5, 100

• ירח מלא למאדים הבהיר ביותר: 10, 104

• הכוכב הבהיר ביותר לבין פלוטו: 15, 106

• הכוכב הרפה ביותר שניתן לראות במשקפת לעומת טלסקופ האבל  20, 108

• השמש בהשוואה לכוכב הבהיר ביותר: 25, 1010

• הכוכב הבהיר שניתן לראות בעין בהשוואה לכוכב הרפה ביותר בטלסקופ האבל   30, 1012

מערכת הגודל היא מגושמת ולא אינטואיטיבית. ההפרש של גודל אחד מתאים ליחס בהירות הגדול בקצת יותר מ- 2.5. אולי יקל עליכם לזכור כי הבדל של חמישה גדלים שקול ליחס בהירות השווה ל-  100. הגודל הנראה של כוכבים מייצג את הכניסה עיקשת ביותר של יחידות לא מטריות לעולם האסטרונומיה. אתה לא צריך להתעמק בהיסטוריה – עבור רוב היישומים ניתן להשתמש ביחידות בהירות ליניארית.