Magnitude : qu'est-ce que c'est ?

Le terme magnitude apparaît dans différents domaines de la science. En biologie, il s'associe avec le terme biodiversitébiodiversité pour faire état du nombre d'espècesespèces composant la biosphèrebiosphère. En sismologiesismologie, magnitude et intensitémagnitude et intensité définissent la quantité d'énergie libérée par un séismeséisme.

En astronomie, le terme magnitude est employé pour définir la luminosité d'un astre. Par le passé, on parlait de grandeur. Les étoiles les plus brillantes dans notre ciel -- comme SiriusSirius, Arcturus ou Véga --, celles qui apparaissaient les premières à la tombée de la nuit, appartenaient à la première grandeur. Les plus faibles étaient classées dans la sixième grandeur. Et ce n'est que dans les années 1850 qu'un astronomeastronome britannique remarqua qu'un facteur 100 séparait la luminositéluminosité des étoiles de première et de sixième grandeur. D'où l'idée d'une nouvelle classification s'appuyant sur une échelle logarithmique.

L'échelle des magnitudes qu'emploient aujourd'hui les astronomes correspond à ce que l'on nomme une échelle logarithmique inverse. Le passage d'une magnitude à l'autre se fait par une multiplication de la luminosité par environ 2,5. Le terme inverse signifiant que, plus la magnitude est petite -- voire négative --, plus l'astre est lumineux.

Sirius est la plus lumineuse des étoiles visibles à l’œil nu depuis la Terre. Sa magnitude apparente est de -1,46. Située à 2,7 parsecs de la Terre, sa magnitude absolue est de 1,4. © Mellostorm, Wikipédia

Magnitude absolue, magnitude apparente

Il faut aussi souligner que la luminosité d'une étoile telle que vue depuis la Terre correspond à ce que les astronomes qualifient de magnitude apparente que l'on note m. Pour qualifier la luminosité « intrinsèque » d'une étoile, ils parlent de magnitude absolue que l'on note M. La magnitude absolue correspond en réalité, par convention, à la luminosité qu'afficherait un astre s'il se trouvait à une distance de 10 parsecsparsecs. Pour les objets du Système solaire, cette distance est ramenée à une unité astronomiqueunité astronomique.

Ainsi la magnitude absolue du SoleilSoleil est de 4,9 alors que sa magnitude apparente est de -26,7. Elle est près de 14 fois celle de la pleine Lunepleine Lune laquelle est de -12,9. Et le Soleil apparaît 2,514 fois -- soit quelque 400.000 -- plus brillant que la pleine Lune.

Notez que Véga, une étoile située dans la constellation de la Lyre, constitue la référence de magnitude 0. Sirius, l'étoile la plus brillante de notre ciel -- après le Soleil -- affiche une magnitude de -1,5. Globalement, les étoiles visibles à l’œil nu présentent des magnitudes apparentes comprises entre -1,5 et 6,5. La magnitude limite du télescope spatial Hubbletélescope spatial Hubble est de 30.