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Ogni notte serena mette in scena lo spettacolo
dell’universo:
Costellazioni che ci parlano di miti antichissimi, migliaia di
stelle che sfilano davanti a noi con il passar delle ore e
delle stagioni,
la fioca nube della Via Lattea, i pianeti con i loro percorsi
mutevoli, la Luna ora falce sottile ora piena, le fuggevoli e
improvvise tracce di luce delle meteore….
Orientamento e riconoscimento
delle costellazioni
Di Antonio Catapano
PIANO DI SORRENTO
14 ottobre 2009
Disegno di Stefano Catapano
Un mare di stelle
La nostra galassia ha un
diametro di circa 100mila
a.l. ed è composta da
oltre 100 miliardi di stelle
Quelle visibili ad
occhio nudo sono
poche migliaia
Il Sole è una di
queste stelle e si
trova a circa 30mila
a.l. dal centro della
Galassia ...
La nostra stella
Il nostro Sole è
una sfera gassosa
100 volte più
grande della Terra
e ha una massa
330mila volte
quella terrestre.
La temperatura
superficiale è di
6.000K e riversa
nello spazio
4x10^26 W di
energia radiante/s
Foto Andrea Di Dato
In estate
avvertiamo
questa
radiazione sulla
nostra pelle, in
parte schermata
dall’atmosfera,...
eppure proviene
da 150 Milioni di
km...
Le stelle sono
altri “Soli” con
caratteristiche
anche diverse e a
distanze ben
maggiori e di cui
percepiamo solo
una fioca luce...
Il percorso del Sole
Solstizio Invernale 2005 a Fiumicino - di Daniele Pivato
Di giorno vediamo il Sole sorgere verso oriente e tramontare verso occidente,
alle volte c'è anche la Luna, che percorre la stessa strada.
La rotazione della Terra su se stessa di 360° in 24h , provoca il movimento
apparente del Sole di 15° in un’ora
Il percorso del Stelle
Di notte vediamo una moltitudine di Stelle e in certi periodi anche la Luna. Se osserviamo
per un po' di tempo vediamo che anche le Stelle hanno un movimento simile a quello del
Sole, sorgono e tramontano,
Il percorso delle stelle
Foto Rotazione della sfera celeste - luglio 2001 Antonio Catapano
…non tutte però; guardando bene vedremo che una stella rimane fissa verso
Nord: è la Stella Polare, intorno alla quale tutte le altre ruotano, da Oriente
verso Occidente. Alcune stelle, quelle che si trovano in un cerchio attorno alla
Stella Polare, ruotano intorno ad essa senza tramontare mai.
Il percorso delle stelle
Se ripetiamo le osservazioni nei giorni e mesi successivi noteremo altre variazioni:
Il Sole non percorre sempre lo stesso arco: d'estate sorge prima, tramonta più tardi e si
alza di più sull'orizzonte rispetto all'inverno.
La Luna cambia forma nell'arco di circa un mese.
Cielo 11 Settembre ore 22
Nel percorrere
l’orbita intorno al
Sole la Terra impiega
365gg,
una data stella in
1anno si muoverà di
360gr. percorrendo
circa 1° al giorno .
Quindi ogni mese allo
stesso orario la
stessa stella la si
vedrà spostata verso
Ovest di circa 30°
Cielo 11 Ottobre ore 22
Cielo 11 Novembre ore 22
Cielo 11 Dicembre ore 22
Le Stelle che
vediamo nella
serate estive non
sono quelle visibili
nelle serate
invernali; per
esempio Altair,
nella costellazione
dell'Aquila è ben
visibile d'estate
mentre la
costellazione di
Orione è alta
d'inverno.
Questo perché le
costellazioni si
spostano
lentamente da
oriente verso
occidente man
mano che passano
i giorni e i mesi.
La volta celeste
Spostandosi nel
corso del giorno e
dell’anno le stelle
sono degli orologi e
dei calendari
naturali
Indicandoci quando
seminare , quando
mietere , quando
riposarsi.
Collocate da Est a
Ovest, da Nord a
Sud ci indicano le
direzioni
geografiche
Osserviamo anche
che nel loro
movimento le
costellazioni
mantengono la
stessa forma: ne
deduciamo che le
stelle non variano
le loro posizioni
relative, ruotano
tutte insieme
come se fossero
appiccicate su una
cupola girevole: è
quello che è stato
creduto per tanto
tempo.
Cosa sono le costellazioni ?
Le Stelle sono disposte in modo casuale, ma il nostro cervello è
portato a individuare alcuni disposizioni più regolari.
Le costellazioni non sono altro che delle configurazioni temporanee a cui già
gli antichi osservatori hanno dato forma unendo con delle linee le stelle più
brillanti e apparentemente vicine tra loro.
Le costellazioni
Ogni cultura ha interpretato a suo modo queste figure, ricavandone storie
diverse; in genere rappresentano animali, esseri umani o Dei,
quelle “occidentali” sono nate dai popoli mesopotamici, egizi e infine dai greci
Le costell. consentono di suddividere la volta celeste in regioni più piccole, e
di riconoscere e individuare con un nome le stelle e tanti altri oggetti celesti
Le costellazioni e mitologia
La cultura greco antica le ha
arricchite con la mitologia in
meravigliose pagine di prosa e
poesia
Cassiopea
la vanitosa regina Cassiopea
e re Cefeo sovrano di Etiopia
Le costellazioni - mitologia
La bella Andromeda in balia del mostro marino cetus
il prode Perseo che la salva
Le costellazioni
Le piu’ importanti delle 48 antiche costellazioni , sono le 12 collocate lungo la
traiettoria apparente del Sole (eclittica) , chiamate dello Zodiaco (Zo^inon –
ess.vivente) e che richiamano con forza simbolica il concetto di fertilità:
Pesci, Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, Vergine, Bilancia, Scorpione,
Sagittario, Capricorno, Acquario
Sono 12 perché la Luna ha un ciclo di circa 12 fasi all’anno e la
posizione del Sole sovrapposte ad esse ci dice quando arare e quando
mietere.
Circa 2500 anni fa l’equinozio di primavera cadeva in Ariete, quello di
autunno in Bilancia; da allora gli equinozi si sono spostati verso Ovest
di una costellazione per effetto dello spostamento dell’asse di
rotazione terrestre ( moto di precessione )
Le costellazioni
Possiamo vedere lo scorrere delle costellazioni
durante l’anno in una simulazione
con Starry Night…
(percorso del sole)
Le costellazioni
la classificazione attuale comprende 88 costellazioni , comprendendo
quelle non zodiacali, da Orione alle Orse , dalla Cassiopea ad Andromeda,
da Auriga al Centauro, dalla Lira al Cigno…
I nomi delle stelle
Anticamente solo alle stelle più luminose
veniva dato un nome proprio, per la
maggior gli arabi e poi greci e latini
Questi nomi sono usati ancora oggi per
indicare le stelle principali del cielo:
I greci : Sirio (Seirios - ardente) , Arturo (colui che guida l’orsa) (arctos =
orso)
I latini: Spica (covone di grano) , Regolo (piccolo Re)
Gli arabi : Attraverso le traduzioni arabe fatte in Europa
Deneb (coda) , Betelgeuse e Rigel contrazioni di parole originarie “la mano” e
il “piede” di Al Jauza “quello che sta in centro” la versione araba di Orione”
Le stelle - catalogazione
Per riconoscere, in modo scientifico le stelle J.Bayer nel 1603, le
catalogò secondo le lettere greche in ordine crescente di luminosità:
α β γ δ ε ζ η θ ι κ λ μ ν ξ ο π ρ ς σ τ υ φ χ ψ ω
Seguito dal genitivo latino della costellazione:
Quindi la stella più luminosa della Lyra è chiamata “ α Lyrae “
γ
δ
ε
β
α
Per le stelle meno luminose, quando le lettere greche non bastano più,
vengono attribuiti dei numeri, nel 1714 Flamsteed pubblicò il suo catalogo
stellare
es: 27 Persei indicata anche con 27-Per
57 Cephei indicata anche con 57-Cep
Le costellazioni
Il piu’ delle volte i raggruppamenti di stelle in
costellazioni sono del tutto arbitrari:
Riprendiamo ad esempio la Lyra
γ
α Lyr “Vega”, la più
δ
brillante, dista 27 anni luce
ε
β
β dista circa 1000 a.l.
δ dista 800 a.l.
α
γ dista 360 a.l.
ε dista 180 a.l.
Le costellazioni
Ci rendiamo conto, allora, che le costellazioni ci appaiono su di un
piano bidimensionale,
ma in realtà l’universo ha una profondita “straordinaria”
Ecco la reale disposizione delle stelle che compongono la
costellazione invernale di Orione
in generale tra le stelle che compongono una costellazione non
vi è alcuna relazione e le distanze tra loro possono variare
enormemente.
Le costellazioni
Possiamo vedere la profondità dello spazio in una
simulazione con Starry Night…
(viaggio tra le stelle)
Le stelle
Delle volte le stelle sono singole…
Albireo
Spesso sono doppie, triple…
a volte solo prospetticamente,
altre volte sono
effettivamente legate
tra loro
gravitazionalmente..
Pleiadi M45
Le costellazioni
Le costellazioni…. i raggruppamenti di stelle …
Ma… come facciamo ad orientarci tra le
tante stelle ?
Ovvero come potremo individuare una
costellazione ?
Orientamento
Quando si vuole scrutare la
volta celeste in cerca delle
costellazioni, ci sono dei
passi fondamentali che
occorre compiere.
Bisogna determinare i 4 punti
cardinali partendo
dall’individuazione della posizione
del Nord.
1) Per prima cosa bisogna cercare
l’Orsa Maggiore..
In particolare ci interessano le 7 stelle che formano una figura detta
il Grande Carro.
Questo “asterismo“ è visibile tutto l'anno dalle nostre latitudini.
Ricerca della stella Polare
2- Individuare la Stella Polare
Le due stelle del lato opposto al timone del carro sono indispensabili
per l'individuazione della polare e non a caso sono chiamate le
indicatrici.
Infatti prolungando la linea , di 4,5 volte che idealmente le unisce si
raggiunge una stella di seconda grandezza, che è la Stella Polare.
I punti cardinali
3- Individuare il Nord
A questo punto avendo di fronte a noi alla Stella Polare saremo
certi di guardare verso il Nord. Alle nostre spalle ci sarà il Sud,
alla nostra sinistra l'Ovest ed alla nostra destra l'Est
Carta Chiave
Orientamento in ogni
stagione
Sapendo i punti cardinali
potremo riconoscere le
stelle più luminose ...
A partire dal gran carro potremo
spostarci verso Sud e individuare il
Leone , oppure verso Est per l’Auriga
Vega si vede in Estate sulla nostra
verticale.
Polaris tutto l’anno,
Capella e l’Auriga in Inverno
Castor, Inverno e Primavera.
Leone in Primavera
Arcturus e Spica in Primavera, Estate
Orientamento con gli asterismi
Primavera
Estate
Orientamento con gli asterismi
Estate
Iverno
Riconoscendo le costellazioni sappiamo riconoscere le
stelle più luminose...
Ma volendo definire la loro esatta posizione in cielo
o sapere a che ora sorgono o tramontano ?
Per non parlare poi delle stelle non visibili ad occhio nudo..
Abbiamo quindi bisogno di sistemi di coordinate
celesti che possano indicarcele,
ma prima dobbiamo introdurre elementi della
sfera celeste...
Elementi della Sfera Celeste
L'asse di rotazione terrestre
è l'asse immaginario attorno
al quale avviene tale rotazione.
I due punti immaginari di
intersezione tra questo asse e la
volta celeste sono detti Polo Nord
e Polo Sud Celesti.
Noi non percepiamo la rotazione
della Terra ed abbiamo così
l'impressione che questa sia ferma
mentre tutti gli altri corpi celesti
sembrano ruotarvi attorno
muovendosi da Est verso Ovest.
Elementi della Sfera Celeste
lo zenit – il punto in cui la verticale del luogo incontra la volta celeste
il meridiano celeste - quel cerchio massimo passante per lo zenit, il nadir ed i
poli celesti, ed è la proiezione del meridiano geografico
..è anche il cerchio su cui le stelle arrivano alla massima altezza sull’orizzonte
l'orizzonte astronomico - l'intersezione del piano tangente al luogo di
osservazione con la sfera celeste, e che incrociando a sua volta il meridiano e
l'equatore, crea rispettivamente i punti cardinali Nord/Sud ed Est/Ovest
Dinamica della volta Celeste
LaLesfera
celestestellari
è osservabile
dainfatti
un qualsiasi
della superficie
traiettorie
appaiono
come punto
due semicerchi,
situati
terrestre
solo per
metà.
uno soprama
e l'altro
sotto
l'orizzonte, a partire dal parallelo
fondametale l’Equatore celeste
Fanno eccezione le cosiddette stelle circumpolari, che descrivendo dei cerchi
completi attorno ai poli non sorgono e non tramontano mai, rimanendo sempre al di
sopra dell'orizzonte fra il polo celeste visibile e quel cerchio
Dinamica della volta Celeste
E’ evidente come l'altezza dei poli celesti sia legata alla latitudine del luogo
d'osservazione.
Infatti, tanto piu' ci si allontana o ci si avvicina all'equatore, e dunque tanto piu'
cresce o diminuisce la latitudine, di altrettanto i due poli celesti si alzeranno o
si abbasseranno nel cielo.
Conseguentemente si verificherà anche che:
ai poli - le stelle visibili non sorgeranno e non tramonteranno mai descrivendo
delle traiettorie parallele all'orizzonte;
all'equatore - tutte le stelle appariranno sorgere e tramontare descrivendo
delle traiettorie perpendicolari all'orizzonte;
alle latitudini intermedie - solo alcune stelle sorgeranno e tramonteranno
descrivendo delle traiettorie inclinate rispetto all'orizzonte.
Il cronometrista
Cosa posso osservare stasera ? … dipende dall'orario e dalla Stagione
Misuriamo il tempo su
scala giornaliera
basandoci sulla rotazione
assiale della Terra,
su scala annuale
riferendoci alla
rivoluzione della
Terra intorno al
Sole
Per calcolare ora e data ci basiamo su riferim. esterni: Sole e Stelle,
orologi e calendari sono sincronizzati sui moti apparenti che gli astri
compiono in cielo
Il giorno solare è per convenzione il tempo intercorso tra due
attraversamenti successivi del meridiano da parte del Sole (24h)
… poiché il moto del Sole non è costante , ma varia con il variare della velocità orbitale
terrestre attraverso le stagioni, dobbiamo basarci su di un fittizio Sole Medio
Misura del tempo su scala giornaliera
Si è inoltre stabilito che il
Tempo Universale = tempo solare medio di Greenwich, alla long. 0
Ma saremo più precisi e senza ricorrere a
convenzioni facendo riferimento ai passaggi
in meridiano di una stella ,
rispetto alle quali la Terra ruota su se
stessa compiendo un giro da Ovest verso
Est in 23 ore e 56 minuti.
Il movimento apparente delle Stelle e del
Sole sulla volta celeste è di 360/24 =
15° in ora, -> 1 grado ogni 4min
Misura del tempo su scala annuale
Nel suo moto lungo l’eclittica il
Sole sopravvanza le stelle di circa
1° al giorno e poiché 1° equivale a
4m di tempo ,
l’intervallo tra due passaggi
consecutivi di una stella al
meridiano celeste è circa 4m più
breve , 23h56m,
di quello relativo al Sole che è 24h.
Il giorno siderale (stellare) è più
breve di quello solare di circa 4m ,
la differenza è dovuta al fatto che la
terra si sposta insieme al Sole.
E’ per la stessa ragione che le stelle
si spostano verso ovest di circa 1°
ogni notte, 30° al mese,
se le osserviamo alla stessa ora
solare, e possiamo ammirare la parata
stagionale delle costellazioni
Misura del tempo su scala annuale
L’ora possiamo calcolarla
basandoci sulle stelle.
Poiché le stelle si spostano
l’una rispetto all’altra,
adottiamo un punto di
riferimento, l’equinozio di
primavera,
l’ora siderale è definita
dalla sua posizione
rispetto al meridiano
celeste ,
come quello solare lo è per
la posizione del Sole
Mentre un orologio solare ci dice dov’è il Sole, un orologio siderale ci dice dove si trova
l’equinozio di primavera, e poiché conosciamo attraverso le coord. AR e DEC le posizioni
delle stelle , ci dice dove trovare le stelle. Nessun osservatorio potrebbe funzionare
senza un orologio siderale .
Il tempo adottato come standard mondiale è quello siderale, facilmente convertibile in
quello solare. Le stelle , non il Sole, ci dicono a che ora alzarci la mattina
Sulla “sfera celeste” abbiamo la
rappresentazione bidimensionale dello spazio che
ci circonda...
Potremo individuare una stella sulla nostra
cartina conoscendo solo due valori
Iniziamo con il sistema di coordinate
alt-azimutale
Sistema di coordinate : AltAzimutale
È basato
sullaed
verticale
del filo ausato
piombo
nelosservazioni
luogo di osservazione:
E’ il più
intuitivo
è largamente
per
ad occhio nudo o anche
Sullo Zenit
e sull’ Orizzonte dove individuiamo i 4 punti cardinali,
con semplici
strumenti.
sul Meridiano celeste e sui circoli massimi passanti per lo zenit
permette di individuare un oggetto in base :
- alla sua Altezza dall’orizzonte allo Zenit da 0° a 90 °
- e alla direzione o Azimut che è la l’angolo misurato a partire da Nord
in senso Orario (verso Est) da 0° a 360°
Sistema di coordinate : AltAzimutale
Potremo usare la
bussola con i
riferimenti graduati
per individuare
l’Azimut..
facciamo un
esempio
pratico con
Starry Night
”altazimutale”…
E un goniometro per
l’altezza
Il terzo elemento in campo è il tempo, che è una variabile !
Poiché il sistema si basa su 2 riferimenti che variano nel tempo,
l’ altezza e l’ azimut, questo tipo di coordinate per una certa
stella saranno valide solo per quell’ istante e per quella località…
Orientamenti e angoli in cielo
Come faremo a misurare le distanze di quello che osserviamo, possiamo
abituarci a misurare “a occhio” gli angoli in cielo. Per esempio la Luna
“sottende” un angolo di 0°,5 .
Per fare delle stime utilizziamo la nostra mano , alla distanza del braccio teso
il nostro mignolo misura ~ 1° - un pollice ~ 2° - lo spazio tra le nocche di
indice e medio ~ 3° - il pugno chiuso ~ 7° - la spanna aperta ~ 15°
Per indicare la distanza tra Megrez e Alkaid, “il timone” dell’
orsa maggiore , diremo che è circa una spanna
Sistemi di coordinate
Abbiam detto che l’AltAzimutale è un sistema di coordinate relativo
Che dipende dalla posizione e dall‘orario di osservazione
Allora se vogliamo un sistema di coordinate assoluto, indipendente
dall'osservatore, dovremo adottare sistema diverso
Avremo ancora bisogno dei riferimenti come i Poli celesti e del
parallelo fondamentale l’ Equatore celeste,
ma dovremo aggiungere ancora altri riferimenti fondamentali:
Sfera Celeste
l'eclittica - il percorso annuale ed apparente del Sole lungo lo zodiaco, che non
è altro che la proiezione celeste del piano orbitale disegnato dalla Terra, e che
risulta essere quindi inclinata di 23,5° dall'equatore celeste;
il punto d'ariete - chiamato anche punto equinoziale, punto gamma o
punto vernale, è quel punto della sfera celeste dove appare proiettato il
Sole quando la Terra si trova all'equinozio di primavera.
Sistemi di coordinate Equatoriale
Il “sistema equatoriale” è un sistema simile a quello dei meridiani e
paralleli, però proiettato all'infinito sulla sfera celeste.
Consideriamo quindi il sistema di coordinate terrestri :
Con la Latitudine e Longitudine che misuriamo in Ore e Angoli,
Sistemi di coordinate Equatoriale
Questo sistema si basa sui poli
celesti e sull'equatore celeste,
mentre sono importanti anche i cerchi
orari (circoli massimi passanti per i poli
celesti), il meridiano celeste ed il
punto che rappresenta l'equinozio di
primavera, il punto d'ariete.
Ascensione retta si misura sull'equatore celeste in ore
(o gradi) e frazioni di esse, in senso
antiorario (verso Est), a partire dal
punto di ariete fino all'intersezione
dello stesso equatore con il cerchio
massimo passante per il punto
osservato. E' compresa tra 0 e 24
ore (o fra 0 e 360°);
Declinazione espressa in gradi e frazioni di essi sul cerchio passante per
i poli celesti ed il punto del cielo in osservazione, si conta da 0 a 90° a partire
dall'equatore celeste, positivamente verso il polo Nord e negativamente al
contrario.
Sistemi di coordinate Equatoriale
A.R. 0h
A.R. 4h
Dec. 90°
Dec. 60°
Esempio pratico con Starry Night
(equatoriale)
Sistemi di coordinate Equatoriale
Equatore celeste
Eclittica
Quindi il sistema equatoriale ci indicherà precisamente
in ogni istante la posizione della stella indipendentemente
dal trascorrere del tempo
Esempio pratico : supponiamo di voler fare
un'osservazione, di Betelgeuse in Orione:
dove si trova? Apriamo una carta del cielo,
cerchiamo la stella e prendiamo le
coordinate del sistema Equatoriale: A.R. 6h
6’ - Declinazione 7° 5’ Nord.
MAPPA CELESTE
Dec.7° 5’
A.R. 6h 6’
L’astrolabio
Andando fuori a guardare… Orione sarà visibile qui, oggi, a quest'ora? E se ci sarà, in che
direzione si troverà? Alto o basso sull'orizzonte? Qui andrebbe bene il sistema
Altazimutale, ma come facciamo a convertire i dati da un sistema all'altro? Possiamo fare
qualche calcolo trigonometrico…
oppure usare l'Astrolabio:
basta fissare la data e
l'ora e nella finestra
dell'orizzonte abbiamo
tutte le stelle visibili in
questo momento; ma c'è di
più: possiamo vedere come
sarà il cielo in ogni giorno
dell'anno e ad ogni ora del
giorno (o della notte).
L’astrolabio
Ci mostra :
L'Astrolabio
è cielo
uno strumento
antichissimo,
lo giorno
usava e
- cosa
vedremo in
per ogni giorno
dell'anno e sicuramente
per ogni ora del
Ipparco
della
notte di Nicea , astronomo dell'antica Grecia due secoli a.C.
- ci dice anche l'ora del sorgere e tramontare del Sole
- ci permette di fare una simulazione del movimento della sfera celeste
Il funzionamento è semplice
in un disco dobbiamo scegliere
il Giorno dell'anno e sull’ altro
l'Ora del giorno: facendo
coincidere i due punti scelti
avremo la rappresentazione del
cielo in quel momento.
L’astrolabio
Nel primo disco c'è la mappa stellare ed il calendario annuale, con i
mesi ed i giorni.
Al centro della mappa c'è il Polo Nord celeste, ossia la stella Polare
Il secondo disco contiene il cerchio orario giornaliero, da 0 a 24, e la
finestra del nostro Orizzonte con i punti cardinali ( l'ovale non colorato )
Per le prove sul campo
Ci vediamo in trasferta
Montana venerdì 14
Novembre ore 19,30
Disegni di Stefano Catapano
La magnitudine delle stelle
Le stelle non sono tutte brillanti allo stesso modo: ne esistono di quelle molto luminose
che attirano subito l’attenzione, e via via di meno luminose, fino a deboli puntini appena
percettibili oppure non più visibili ad occhio nudo. Ciò è dovuto sia alla effettiva
luminosità di ogni stella e sia alla sua distanza da noi
Gli antichi astronomi avevano suddiviso le stelle visibili ad occhio nudo in diversi gradi di
luminosità, chiamando "stelle di 1° magnitudine" (o di 1° grandezza) le più luminose, di 2°
magnitudine quelle un po’ meno luminose, e così via fino alla 6° magnitudine, le più deboli
visibili ad occhio nudo.
la scala logaritmica indotta dalla sensibilità del nostro occhio per cui la I appare 2,5
volte più luminosa della II magnitudine
Gli astronomi moderni, con l’uso dei telescopi, riescono a vedere le stelle ancora meno
luminose, continuando tuttavia lo stesso metodo di misura usato dagli antichi: abbiamo
così stelle di magnitudine 7, 8, 9, ecc. fino ai limiti dei più potenti telescopi che si trova
oltre la 24° magnitudine. Inoltre, misurando con strumenti precisi la luminosità di ogni
stella, si è giunti ad attribuire anche valori decimali classificando così, ad esempio, stelle
di magnitudine 3,6 oppure di magnitudine 12,25 e così via.
Le stelle più luminose, cioè quelle che superano la magnitudine 1 (pochissime, in realtà),
hanno assunto valori di magnitudine zero oppure valori negativi, ad esempio Aldebaran è
una stella di mag.0,4 e Sirio di mag.-1,47. La variazione di luminosità tra una magnitudine
e quella successiva è di circa 2,5 volte. Ciò significa che, ad esempio, una stella di mag.3
appare 2,5 volte più luminosa di una stella di mag.4, e che una stella di mag.1 appare 100
volte più luminosa di una stella di mag.6.
luminosità e magnitudine
Luminosità apparente
Già gli antichi greci avevano classificato le stelle da quelle di 'prima grandezza', le più
luminose che per prime comparivano al crepuscolo, a quelle di 'sesta grandezza', le più
deboli visibili ad occhio nudo. In seguito il termine 'grandezza' fu sostituito dal termine
'magnitudine' per non creare confusione con la grandezza geometrica e la scala venne
ricalcolata sulla base di misure fotometriche, estendendola oltre la magnitudine 6 per le
stelle invisibili ad occhio nudo e al disotto della magnitudine 1 (zero e numeri negativi) per
gli astri più luminosi.
Minore è la magnitudine, maggiore è la quantità di luce: passando da magnitudine 6 a
magnitudine 1 la luminosità aumenta di 100 volte. Con i moderni telescopi si possono
osservare stelle con magnitudine superiore a 30, cinque miliardi di volte più deboli di
quelle di sesta grandezza.
Per luminosità apparente si intende la quantità di luce che riceviamo nel nostro punto di
osservazione sulla Terra; essa dipende da due fattori: la luminosità effettiva della stella
e la sua distanza da noi, in quanto la quantità di luce che riceviamo diminuisce con
l'aumentare della distanza, per l'esattezza è inversamente proporzionale al quadrato
della distanza.
Luminosità assoluta
La magnitudine assoluta è stata definita come magnitudine apparente delle stelle se
fossero tutte poste alla distanza di 10 parsec (32,6 anni luce).
Sirio, la stella più brillante del nostro emisfero, ha magnitudine apparente di -1,4 ed
assoluta di +1,4; il Sole ha magnitudine apparente di -27 ed assoluta di +4,6. E' evidente
che il Sole, molto meno luminoso di Sirio, ci appare invece abbagliante perché è
enormemente più vicino.