Magnitudes Estelares

¿Cual es la escala que utilizan los astrónomos para medir el brillo de las estrellas?

La escala al revés

El primer tropezón

La escala de la magnitud estelar, es uno de los primeros tropiezos con los que se encuentra la persona que se interesa por la astronomía. Y esto es así porque al novicio lo primero que le cuesta entender es que la "escala está al revés". Es decir, los números más grandes corresponden con una cantidad de luz menor, lo que entra en contradicción con el uso y las buenas costumbres del resto de las escalas de pesos y medidas que usamos. 

Esto es un problema no sólo para los novatos, sino para el buen entendimiento entre los más expertos aficionados a la astronomía. ¿Por qué se puede afirmar esto? Pues muy fácil. Es frecuente el problema de comunicación que ocurre entre aficionadas cuando comentan "la estrella variable tal está subiendo". Siempre hay alguien que pregunta "Pero qué ha subido el brillo o la magnitud". Y es que, claro, que suba el brillo es lo contrario de que suba la magnitud. Así pues, hay aclarar bien de a qué concepto se refieren. Este tipo de preguntas no ocurren en otras escalas de la vida. Si sube el IPC, el caudal de un río, o si aumenta el volumen, el peso, o el plazo de cualquier cosa, no tenemos problemas para saber a que se refieren. 

El culpable

Bueno, aclaremos. La culpa la tiene Hiparcos (120 AC) a quien se le ocurrió la sencilla idea de que las estrellas más brillantes son de primera magnitud. Esto tiene cierta lógica pues así se enfatiza que las más brillantes son las más importantes. Hiparcos denominó a las estrellas un poco menos brillantes, como estrellas de segunda magnitud. Y así sucesivamente hasta las estrellas que apenas podía ver a simple vista que las llamó de sexta magnitud. 

Esta clasificación fue utilizada por posteriores astrónomos, consolidando de esta forma su uso. Y precisamente con el uso del telescopio se descubrieron estrellas más débiles que las de sexta magnitud, Estas estrellas, más débiles que las visibles a simple vista, tuvieron que clasificarse como de séptima magnitud. Algo parecido sucedió con las siguientes estrellas más débiles, las de octava magnitud, novena magnitud, y así... hasta nuestros días. Con unos prismáticos se pueden ver estrellas tan débiles como las de magnitud 10. Con un telescopio de aficionado, estrellas de magnitud 14. Con uno profesional se llega a magnitud 20 y 25. Y con el Hubble se puede llegar a estrellas de magnitud 30. 

¡Incluso bajo cero!

En tiempos recientes, se observó que algunas estrellas (muy pocas) eran en realidad más brillantes que las de primera magnitud, y por tanto se las clasificó de magnitud cero. Pero podemos extender esa escala, no sólo a las estrellas, sino también a los planetas. Como algunos de ellos se ven mucho más brillantes que cualquier estrella de magnitud uno, e incluso de magnitud cero, se puede decir que planetas como Marte, Júpiter y, sobre todo, Venus tienen magnitudes negativas. De hecho, Venus tiene magnitud -4. Si seguimos con esta escala, tendríamos que situar a la Luna llena, que brilla mucho más que Venus, con la magnitud -12. Y, por tanto el Sol le correspondería magnitud -27. 

En resumen, cuando la magnitud de una estrella es un número grande, se indica que es muy débil. Y al contrario, una estrella con magnitud baja, cero, e ¡incluso negativa!, es muy brillante. 

Y además logarítmica

La escala de magnitudes aparte de estar al revés, también es logarítmica, (para mayor sufrimiento de los aficionados). 

2º Culpable: la sensibilidad

Ya en el siglo XIX, los astrónomos fueron conscientes de que hacía falta un método más preciso que el ojo de buen cubero para asignar magnitudes. Y precisamente hablar de ojos nos viene muy a cuento. Los ojos, al igual que el oído o el tacto, no tienen una sensibilidad proporcional al estímulo, sino que todos los sentidos intentan ser muy sensibles a los estímulos muy débiles y en cambio ser muy toscos, burdos o poco sensibles a los estímulos muy fuertes. 

El tacto, millonario
Por ejemplo, en la piel podemos sentir el roce suave de una pluma, el caer de un clip o una grapa. Es interesante, y necesario para la supervivencia, percibir el más leve roce o presión. Pero si esa sensibilidad fuese proporcional, con un estimulo 1000 veces superior, deberíamos sentir un dolor inaguantable. En cambio, la forma en que nuestra piel funciona, es que cuanto más fuerte es la presión más insensible nos hacemos a ella. Así, si ponemos sobre la mano una caja con 1000 grapas (unos 30 gramos), notaremos una ligera presión. Habría que poner sobre nuestra mano no una, sino 1000 cajas, que hacen un peso de unos 30 Kg., para perder la sensación de tacto y comenzar a percibir el dolor. Es decir, el tacto puede percibir desde una presión muy débil a otra un millón de veces más fuerte.

El oído, billonario

Algo parecido ocurre con el oído. Podemos apreciar el más leve susurro de la brisa o de las hojas de los árboles, pero no nos quedamos sordos al hablar nosotros mismos o al escuchar a otra persona, a pesar de que la intensidad sonora es un millón de veces superior. Podemos incluso soportar el ruido del tráfico o el despegue de aviones que producen una intensidad sonora ¡un billón! de veces más fuerte que el de las hojas de los árboles, ¡y sin quedarnos sordos!. La sensibilidad del oído abarca desde el sonido más débil, que puede percibirse hasta uno un billón de veces superior. Estas diferencias tan abismales, de 1 a un billón, hacen difícil de manejar y comparar los sonidos y los ruidos. Por tanto, interesa transformar esa escala en otra más manejable. 

La intensidad sonora se mide en una escala logarítmica conocida: los decibelios. En esta escala, los belios, equivale a contar el número de ceros de una cifra. Una cantidad de 10, al tener un cero, equivale a 1 belio, mientras que 1000000 (un millón), con sus seis ceros, equivale a 6 belios. En cambio, los decibelios, (décima parte de un belio), cuentan también el número de ceros de una cantidad pero multiplicada por 10. Por ejemplo, 1000, como tiene 3 ceros, correspondería a 3 belios, pero en decibelios sería diez veces más. Por tanto, 1000 equivale a 30 db. Un millón, como tiene 6 ceros, corresponde a 60 decibelios. Y un billón, que es difícil de manejar, como tiene 12 ceros equivale a 120 decibelios.


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