Inschatten ster magnitudes

Zelfs voor de incidentele sterren “kijker” is het duidelijk dat de sterren onderling variëren in helderheid. Astronomen houden er van om objecten in de sterrenhemel te classificeren en the catalogiseren, de helderheid van de sterren is geen uitzondering.

Meer dan 2000 jaar geleden heeft de Griekse astronoom Hipparchus het systeem ontworpen voor dit doel, welke we vandaag nog steeds gebruiken … de magnitude schaal.

Puth-Magnitudes

In Hypparchus magnitude schaal zijn de helderste sterren die we kennen magnitude 1 en de zwakste sterren magnitude 6. Hypparchus gaf echter een hoger nummer aan de aller zwakste sterren die we kennen. Dit lijkt vreemd als we uitgaan van een “schaal” totdat we het woord magnitude wisselen voor “klasse”. Vanuit deze invalshoek kunnen we sterren zien als “eerste klasse” sterren, “tweede klasse” sterren en zo verder terwijl de sterren zwakker worden, dit om de magnitude schaal in het juiste perspectief te zien.

Aan de heldere kant van de schaal wordt de magnitude schaal enigszins vreemd omdat sommige sterren (en andere objecten bijvoorbeeld planeten) helderder zijn dan magnitude 1. Deze sterren of objecten hebben een magnitude van 0, de suggestie dat deze objecten geen helderheid hebben is dus verkeerd.  De magnitude schaal is in feite een logaritmische schaal, waarbij een verschil in magnitude van 1 overeenkomt met een helderheidsverhouding van 2,512.

Er zijn zelfs objecten met een negatieve magnitude zoals in de volgende voorbeelden:

de zon-27
de maan-12
Venus (op haar helderst)-4,4
Arcturus-0,04
Vega+0,03
Polaris+1.99
Pluto+13,99

Met telescopen en imaging apparatuur zoals CCD camera’s kun je “dieper” gaan dan objecten met magnitude 6 (op de originele schaal van Hipparchus) en objecten zoals Pluto fotograferen welke veel te zwak is om met het blote oog te zien. De Hubble Space Telescope heeft objecten zo zwak als magnitude (+) 30 gefotografeerd. Overigens zegt de magnitude van een object niets over de werkelijke helderheid van een object. Magnitude is niets meer dan een meting van de schijnbare helderheid van een object gezien vanaf ons waarneempunt hier op aarde.

Het mooie van ster magnitudes is dat door het leren van de magnitudes van sterren en door deze te observeren je in staat bent de magnitudes van andere objecten in de sterrenhemel in te schatten. Dit is ook handig als je bijvoorbeeld in augustus een perseïd meteoor door de hemel ziet schieten of een komeet aan het firmament verschijnt. Misschien vind je het wel leuk om de veranderende helderheid van variabele sterren te loggen.

Leer de sterrenhemel kennen
De eerste stap in het leren schatten van magnitudes is om te weten waarnaar je kijkt door je te oriënteren. Print een sterrenkaart uit waarop de magnitudes van de belangrijkste sterren zijn aangegeven. Je kunt hiervoor o.a. TheSkyX of Starry Night Pro (plus) voor gebruiken (commercieel) of freeware software zoals Stellarium.
Het is handig om de Field of View (FoV) te bepalen. Het lijkt makkelijk om d.m.v. een sterrenkaart zoals in de afbeelding hierboven magnitudes te bepalen, maar als je geïnteresseerd in kleinere en zwakkere sterrenvelden kan oriëntatie moeilijk zijn.

Als je je kunt oriënteren gebruik dan je sterrenkaart om 2 sterren te vinden in dezelfde FoV als het stukje sterrenhemel waarin je geïnteresseerd bent. Nu ben je in staat om kaart en hemel met elkaar te vergelijken. De referentie sterren dienen idealiter aan beide kanten van de magnitude schaal te staan, een heldere en een zwakkere ster. Let op dat de vergelijkingssterren geen variabele sterren zijn (welke in helderheid dramatisch kunnen variëren).
Bepaal nu hoe helder de ster is waarvan je de magnitude wilt inschatten door de de ster te vergelijken met de referentie sterren. Zoek de magnitudes van de referentie sterren op (via je sterrenkaart). Je kunt nu een redelijke inschatting maken van de ster die je wilt classificeren. Stel dat de helderste referentiester een helderheid van magnitude +4.0 en de zwakkere +3.0 heeft. Als de ster die je wilt classificeren zich qua helderheid ongeveer 2/3 tussen de heldere +4.0 en zwakkere +3.0 magnitude referentiester bevindt dan is de ingeschatte magnitude van je ster ongeveer magnitude +3.3.

Voorbeeld
Laten we nu proberen aan de hand van een voorbeeld de magnitude van een ster in te schatten in het sterrenbeeld Draco, de Draak.

De referentiesterren die je nodig hebt zijn gemarkeerd in de onderstaande kaart. Dit sterrenbeeld beweegt zich tussen de 2 beren, Ursa Major en Ursa Minor en heeft een kenmerkend patroon van 4 sterren welke het hoofd van de draak vormen (het hoofd staat bekend als de Lozenge).

Draco

Wij gaan de magnitude van één van deze sterren inschatten, Grumium (Xi (ξ) Draconis). De referentiesterren die we gaan gebruiken zijn: Etamin (Gamma (γ) Draconis) en Kuma (Nu (ν1&2) Draconis) met een magnitude van respectievelijk +2,2 en +5,0. Kuma is overigens een dubbelster, voor ons voorbeeld is dit niet van belang.

Observeer nauwkeurig and probeer de helderheid van Grumium in te schatten tussen de magnitude van de 2 referentiesterren. Waarschijnlijk zul je zien dat de helderheid ongeveer 2/3 tussen Etamin en Kuma in ligt waardoor je op een geschatte magnitude van 4,0 uitkomt.

Met deze vaardigheden kun je magnitudes van veel verschillende objecten inschatten inclusief die van variable sterren. Tevens kun je een verrekijker of telescoop gebruiken om de helderheid van zwakke objecten zoals kometen in te schatten.

Oefening baart kunst!

Copyright © 2016 starry-night.nl

Leave a Reply