Qu’est-ce que l’échelle des magnitudes en astronomie ?

Tous les astres n’ont pas le même éclat. À chaque intensité correspond une valeur sur une échelle appelée échelle des magnitudes.

Un simple regard en direction du ciel nocturne permet de constater que tous les astres ne brillent pas de la même façon : alors que la Pleine Lune va nous éblouir, certaines étoiles se devinent à peine. Bien entendu ces différences de brillance ne sont qu’apparentes puisqu’elles ne tiennent pas compte de la distance qui nous sépare de ces astres (rappelons que la luminosité varie selon une loi en carré inverse : si nous doublons la distance qui nous sépare d’une source lumineuse, nous recevrons quatre fois moins de lumière).

Au IIe siècle av. J.-C., bien avant l’invention de la lunette astronomique, l’astronome grec Hipparque fut le premier à essayer de classer les étoiles visibles à l’œil nu en fonction de leur éclat.

Il décida de répartir les étoiles dans six « grandeurs » (les futures magnitudes), les plus brillantes (comme Sirius, Arcturus, Véga et quelques autres) étant de première grandeur et les plus faibles (celles qu’on devinait à peine dans un ciel bien noir) de sixième grandeur. La méthode de classement d’Hipparque fut reprise et popularisée dans « l’Almageste », la célèbre encyclopédie réalisée par Ptolémée quatre siècles plus tard.

Très empirique, ce système d’estimation des luminosités perdura pendant des siècles et à l’apparition des lunettes et télescopes, les astronomes qui découvrirent dans leurs instruments des astres invisibles à l’oeil nu se contentèrent de rajouter progressivement de nouvelles « grandeurs ».

En 1856, l’astronome britannique Norman Robert Pogson (1829 –1891) qui avait remarqué qu’une étoile de première « grandeur » est 100 fois plus brillante qu’une étoile de sixième « grandeur », proposa une nouvelle classification utilisant une échelle logarithmique : désormais le passage d’une magnitude (terme qu’il proposa pour remplacer celui de « grandeur ») à la magnitude supérieure correspondrait à une baisse de luminosité d’environ 2,512.

Aujourd’hui l’échelle des magnitudes s’étend de -26,7 (Soleil) à 30 pour les astres les plus faibles que l’on puisse détecter avec les plus grands télescopes disponibles, en passant par -12,6 pour la Pleine Lune, -4,6 pour Vénus (éclat maximal), -1,5 pour Sirius, 2 pour l’étoile polaire (visible sur cette image) ou encore 3,4 pour la grande galaxie d’Andromède.

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