Wie kann die scheinbare Helligkeit negativ sein?

Die Magnitudenskala ist eine logarithmische Skala. Eine Erhöhung um 1 Magnitude entspricht einer etwa 2,5-fachen Helligkeitsabnahme. Wega, ein heller Stern, hat eine Größe von 0, also hätte jeder Stern, der heller als Wega ist, eine Größe von weniger als 0.

Dies ist ein seltsames System; Der Grund dafür ist historisch. Die alten Griechen ordneten Sterne nach ihrer Helligkeit in Kategorien ein: Die Sterne der ersten Größenordnung waren die hellsten, die der sechsten Größenordnung die dunkelsten. Als es möglich wurde, die Lichtintensität von Sternen genau zu messen, wurde die Skala so gewählt, dass sie sich den traditionellen Größen annähert, aber bei diesen formalen Helligkeitsmessungen machte die logarithmische Natur der Skala es unvermeidlich, dass die hellsten Objekte eine Größe haben würden das war unter 1 oder sogar negativ.

Die scheinbare Helligkeit ist ein Maß dafür, wie hell ein Objekt einem Beobachter auf der Erde erscheint, was bedeutet, dass sie eine Funktion sowohl der intrinsischen Leuchtkraft des Objekts als auch seiner Entfernung von uns ist. Das Konzept der Größen geht auf die alten Griechen zurück, als die Sterne am Himmel in sechs Größen kategorisiert wurden (die hellste ist 1 und die schwächste ist 6). Jede sukzessive niedrigere Helligkeit war doppelt so hell wie die vorherige, was bedeutet, dass die Skala logarithmisch war. Aus historischen Gründen verwenden wir immer noch Magnituden, obwohl die Skala später standardisiert wurde, um die Formel zu verwenden

$m_x - m_{x,0} = -2.5\log_{10}(\frac{F_x}{F_{x,0}})$

wo$m_x$und$F_x$sind die Größe und der Fluss des interessierenden Objekts und$m_{x,0}$und$F_{x,0}$sind die Größe des Flusses eines Referenzobjekts (wobei normalerweise Vega verwendet wird, um den 0-Punkt in der Größe zu definieren). Das bedeutet, dass jedes Objekt, das heller als Wega erscheint, eine negative Magnitude hat. Es gibt keine Begrenzung dafür, wie hell ein Objekt erscheinen kann, also gibt es auch keine Untergrenze für die Magnituden. Die Sonne zum Beispiel hat als hellstes Objekt an unserem Himmel eine Magnitude von etwa -27.