La magnitude est une échelle logarithmique mesurant la luminosité d'un objet céleste. Plus le nombre est petit (ou négatif), plus l'objet est brillant. Le Soleil a une magnitude de -26,7, la Pleine Lune -12,6, Sirius (l'étoile la plus brillante) -1,46, et l'œil nu peut voir jusqu'à la magnitude 6 environ. Le catalogue HYG de Starry Memory inclut des étoiles jusqu'à la magnitude 9+, bien au-delà de ce que l'œil humain peut percevoir.
« Magnitude » vient du latin magnitudo, signifiant « grandeur » ou « importance ». Le terme est utilisé en astronomie depuis Hipparque (IIe siècle av. J.-C.), qui classait les étoiles en six « grandeurs » selon leur luminosité apparente, des plus brillantes (1ère grandeur) aux plus faibles visibles (6e grandeur). Le mot anglais magnitude est entré dans le vocabulaire scientifique français au XVIIIe siècle.
L'échelle moderne est définie en 1856 par Norman Pogson : une différence de 5 magnitudes correspond à un facteur 100 en luminosité. C'est une échelle logarithmique : chaque magnitude équivaut à un rapport de 2,512. En 1953, le système UBV (ultraviolet/bleu/visible) est créé par Harold Johnson — la « magnitude V » devient la référence standard. Les missions Hipparcos (1989-1993) puis Gaia (2013-) ont mesuré les magnitudes de plus d'un milliard d'étoiles avec une précision millimagnitude.
Quelques magnitudes apparentes connues : Soleil = -26,7 (référence). Pleine Lune = -12,6. Vénus à son maximum = -4,9. Jupiter = -2,9. Sirius (étoile la plus brillante) = -1,46. Canopus = -0,72. Véga = +0,03. Étoile polaire = +1,98. Limite de l'œil nu en ville = +3 à +4. Limite de l'œil nu sous ciel parfait = +6. Limite des jumelles 10×50 = +9. Limite d'un télescope amateur 200 mm = +13. Limite du télescope Hubble = +31. Sur un poster Starry Memory, les étoiles sont rendues en taille proportionnelle à leur magnitude — les plus brillantes ressortent en gros points dorés.
Le catalogue HYG utilisé par Starry Memory contient les magnitudes apparentes de 119 614 étoiles, calibrées sur le système V de Johnson. Le rendu graphique mappe la magnitude à la taille du point : magnitude -1 = grand point de 0,8 mm, magnitude +5 = petit point de 0,15 mm. Cette correspondance reproduit fidèlement l'aspect du ciel à l'œil nu sous un ciel Bortle 4. Vous pouvez vérifier la magnitude des étoiles principales de votre poster en survolant Stellarium pour la même date — les valeurs correspondent.
L'échelle des magnitudes a été inventée par l'astronome grec Hipparque il y a 2 100 ans. Il classait les étoiles en 6 catégories de luminosité — un système encore utilisé aujourd'hui !
C'est une convention historique d'Hipparque. Il classait les étoiles les plus brillantes en « 1ère grandeur », les plus faibles en « 6e ». Quand le système a été étendu mathématiquement aux objets plus brillants que la 1ère grandeur (Soleil, Lune, planètes), il a fallu descendre dans le négatif. Ainsi : Sirius (-1,46) est plus brillante que Véga (+0,03), elle-même plus brillante que l'étoile polaire (+1,98).
La magnitude apparente est la luminosité telle qu'on la voit depuis la Terre (dépend de la distance). La magnitude absolue est la luminosité intrinsèque, normalisée à 10 parsecs (32,6 années-lumière). Exemple : le Soleil a une magnitude apparente de -26,7 (proche), mais une magnitude absolue de +4,83 (intrinsèquement modeste). Rigel a une magnitude apparente de +0,18 mais absolue de -7,84 — c'est en réalité 120 000 fois plus lumineuse que le Soleil.
La couleur d'une étoile dépend de sa température de surface. Bétaeuse (rouge) = 3 500 K. Soleil (jaune) = 5 778 K. Sirius (blanc) = 9 940 K. Rigel (bleu) = 12 100 K. C'est la loi du rayonnement de Planck. Sur un poster Starry Memory, vous pouvez choisir de rendre les étoiles avec leurs couleurs réelles (calculées via l'indice B-V du catalogue HYG) ou en blanc/doré pour un rendu plus stylisé.
Environ 9 110 étoiles ont une magnitude apparente plus brillante que +6,0 et sont donc visibles à l'œil nu sous un ciel parfait. Mais on n'en voit qu'environ la moitié simultanément (l'autre est sous l'horizon). À magnitude +5, ce nombre tombe à 3 000. À magnitude +3 (ciel péri-urbain), seulement 300 étoiles restent visibles.
Termes associés : Étoile, luminosite, Catalogue HYG, hipparque
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