En el siglo II a.C. Hiparco de Nicea compiló un catálogo de estrellas clasificándolas en seis categorías de brillo, siendo las estrellas de primera magnitud las más brillantes y las estrellas de sexta magnitud las menos brillantes.
Actualmente, aunque con varias adaptaciones posteriores, se sigue utilizando esta caracterización para medir el brillo de los astros y agruparlos en categorías de magnitud aparente, es decir, según la apariencia de brillo que tienen para un observador terrestre. Debe tenerse en cuenta por tanto que algunos astros pueden tener un brillo objetivo muy elevado pero una brillo aparente escaso debido, por ejemplo, a su distancia respecto a nosotros.
Al igual que sucedía en la antigüedad, los ojos te permitirán ver aproximadamente estrellas de hasta sexta magnitud, dependiendo de tu agudeza visual, aunque también es cierto que las condiciones de observación se han deteriorado en la actualidad respecto a los tiempos de Hiparco. Los entornos urbanos con contaminación lumínica concentran buena parte de la población, y ésta puede impedirte fácilmente observar estrellas por encima de la tercera magnitud. De hecho, éste se ha convertido en un problema acuciante para la comunidad científica y existen diferentes iniciativas para medir y mitigar la contaminación lumínica. Si quieres realizar una prueba sencilla para medir el límite de magnitud observable en tu área puedes realizar un test sencillo a la vez que aportas datos valiosos sobre la contaminación, por ejemplo a través de la aplicación web de Globeatnight.
Por otro lado, sin embargo, en la actualidad puedes tener a tu disposición instrumentos de los que carecía Hiparco. Unos sencillos binoculares revelan muchas más estrellas de las que podrías ver con tus ojos. Y un telescopio permite ver objetos aún menos brillantes, superando la magnitud 30 en el caso de telescopios espaciales.
Desde tiempos de Hiparco la medida del brillo se han estandarizado y los instrumentos de medida han permitido catalogar las estrellas con mayor precisión. En la escala definida actualmente, un aumento de cinco órdenes de magnitud supone que el brillo disminuye cien veces. Es decir, una estrella de magnitud 6 es cien veces menos brillante que una estrella de magnitud 1 y una estrella de magnitud 5 es cien veces más brillante que una estrella de magnitud 10. Esto equivale a decir que cada vez que sumamos 1 a la magnitud, el brillo disminuye aproximadamente en 2.512 (o más exactamente, el valor equivalente a la raíz quinta de 100, dada la escala logarítmica en que se mide la magnitud). La fotografía que encabeza esta entrada sustituye el brillo de los objetos por el área de los círculos para permitirte una visualización esquemática de las diferencias de brillo de diferentes astros. Por ejemplo, la luna llena tiene tal brillo comparada con Venus que apenas se puede mostrar una parte de su circunferencia en la imagen, pero a la vez Venus es mucho más brillante que Sirio, la estrella más brillante del cielo. Después tendríamos estrellas catalogadas de más a menos brillantes hasta que, con magnitudes superiores a 6 entraríamos en el reino de las estrellas solamente visibles mediante instrumentos ópticos más o menos sofisticados.
Como la escala de magnitud requiere habitualmente comparar el brillo de unas estrellas con otras, se necesita una estrella de referencia sobre la que basar esta escala de magnitudes. Obviamente, esta referencia no puede ser una estrella con brillo variable ya que esto imposibilitaría disponer de una escala estable, así que actualmente se utiliza como referencia la estrella Vega de la constelación de Lyra, la quinta estrella más brillante del cielo, con una magnitud estimada 0.0.
Una vez perfeccionada la definición de magnitud, fue posible extender la medida de brillo a objetos diferentes de las estrellas. Y como la magnitud disminuye conforme aumenta el brillo, los objetos más brillantes resultan tener magnitudes negativas, siguiendo el criterio de que cada vez que restas cinco magnitudes, el brillo se multiplica por cien.
El cuadro siguiente resume el brillo del sol, la luna, los planetas más brillantes (en su fase de mayor brillo) y la estrella más brillante (Sirio).
Objeto Magnitud
Sol -26.8
Luna llena -12.6
Luna creciente -6.0
Venus -4.4
Júpiter -2.9
Marte -2.8
Mercurio -1.9
Sirio -1.5
Saturno -0.2
Como puedes apreciar, la luna puede variar su brillo más de cien veces conforme cambian sus fases. Y también los planetas pueden alterar su brillo de manera evidente, bien debido a fases como las mostradas por Venus y Mercurio o por las variación de su distancia respecto a la Tierra en su órbita alrededor del sol.
De la misma manera, la medición del brillo de las estrellas permitió identificar estrellas llamadas variables cuyo brillo varía bien regular o bien irregularmente, lo que permite clasificar las curvas de brillo para su estudio. Estas mediciones fotométricas están también al alcance de cualquier aficionado y si quieres iniciarte en esta técnica puedes consultar el manual de la AVVSO para observaciones visuales o el manual para fotografía DSRL. Los datos de aficionados de todo el mundo se recopilan por este organismo que los pone a disposición de la comunidad científica. Como curiosidad adicional, una de las técnicas de detección de exoplanetas, o planetas exteriores al sistema solar, consiste en estudiar las curvas de luz de las estrellas en busca de fluctuaciones repentinas del brillo, es decir de la magnitud estelar, debidas al posible oscurecimiento producido por el tránsito de un planeta frente a su estrella. Si te interesa realizar tu aportación a la ciencia examinando algunos ejemplos de estas curvas puedes comenzar a explorar a través de proyectos de ciencia ciudadana como Planet Hunters.
Finalmente, las técnicas de astrofotografía descritas en este sitio permiten capturar fotografías con estrellas de brillos muy inferiores a los observables a simple vista mediante un determinado equipo, valiéndose para ello de tiempos de exposición prolongados. Sin embargo, cuanto mayor sea la magnitud del objeto a fotografiar (y menor su brillo, por tanto), mayor será el tiempo de exposición requerido y la dificultad para capturarlo. Una mención aparte requieren los objetos difusos como las nebulosas y galaxias, que pueden extenderse por áreas relativamente grandes del cielo. Para estos objetos suelen ofrecerse valores de magnitud aparente que miden el brillo total del objeto, pero aunque este brillo puede parecer elevado debido a su magnitud, el hecho de que éste se reparta por un área mayor que la fuente puntual de luz que supone una estrella, hace que puedan resultar difíciles de captar. Para medir la mayor o menor dificultad en captar un objeto extenso es necesario entender su brillo superficial y no únicamente su magnitud aparente.