ความสว่างปรากฏ และความสว่างสัมบูรณ์

ดวงดาวแต่ละดวงที่เราเห็นบนท้องฟ้านั้น บางดวงเราก็เห็นว่าสว่างมาก บางดวงก็สว่างน้อย  นักดาราศาสตร์เขามีวิธีวัดความสว่างของดาวแต่ละดวงอยู่สองชนิดครับ  คือ ความสว่างปรากฏ (appearent magnitude) และ ความสว่างสัมบูรณ์ (absolute magnitude) หรือถ้าจะเรียกชื่อให้ไทยๆหน่อย ความสว่าง (magnitude) ก็คือคำว่า โชติมาตร นั่นเองครับ

เริ่มต้นจากนักดาราศาสตร์ชาวกรีกยุคดึกดำบรรพ์อย่างลุง ฮิพพาร์คัส (Hipparchus)  ได้จัดฐานข้อมูลระบบแมกนิจูดขึ้นเป็นคนแรก  โดยจัดอันดับความสว่างของดาวที่เขาเห็นเป็นแมกนิจูด  โดยดาวที่สว่างที่สุด (ที่เขาเห็นนะ) ให้เป็นแมกนิจูดที่หนึ่ง  รองลงมาเป็นแมกนิจูดที่สอง ไปเรื่อยๆ  ถึงแม้เป็นระบบการวัดที่ไม่ละเอียดนัก  แต่ก็ใช้อยู่นานถึงเกือบๆสองพันปี

ต่อมานักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ที่มีชื่อตามบัตรประชาชนว่า นอร์แมน พอกสัน (N.R. Pogson) ก็ได้คิดสมการที่เอาไว้ใช้คำนวณค่าแมกนิจูดต่างๆออกมา ทำให้การวัดค่าความสว่างของดวงดาวมีความละเอียดมากขึ้น  แต่ก็ยังคงแนวคิดเดิมไว้ คือ แมกนิจูดน้อย จะสว่างมากกว่าดาวที่มีแมกนิจูดมาก  สำหรับสมการในการคำนวณก็ไม่ยากเท่าไหร่ ใช้ลอการิทึมนิดหน่อย ดังนั้นจึงมีดาวที่มีอันดับความสว่างเป็นเลขลบ

(ถ้าสนใจสมการที่ว่า หาดูได้จากลิงก์ wikipedia ข้างบนครับ)

ส่วน ความสว่างสัมบูรณ์ หรือ absolute magnitude นั้นก็มีแนวคิดคล้ายๆกันครับ เพียงแต่ว่ากำหนดให้ดาวทุกดวงอยู่ห่างออกไปเท่ากันที่ระยะ 10 พาร์เซก (ประมาณ 32.6 ปีแสง) แล้วค่อยวัดความสว่างปรากฏอีกที จะได้รู้จริงๆว่าดาวดวงไหนมีพลังงานมากกว่ากันไงล่ะ

ตารางข้างล่างนี้เป็นตัวอย่างค่าโชติมาตรปรากฏของวัตถุท้องฟ้าหลายๆ อย่างครับ

โชติมาตรปรากฏวัตถุท้องฟ้า
−26.73ดวงอาทิตย์
−12.6ดวงจันทร์เต็มดวง
−4.4ความสว่างสูงสุดของดาวศุกร์
−2.8ความสว่างสูงสุดของดาวอังคาร
-1.5ดวงดาวที่สว่างที่สุดในย่านความยาวคลื่นที่ตามองเห็น: ดาวซีริอัส (Sirius)
0ค่าศูนย์ เดิมเคยนิยามให้ใช้ค่าความสว่างของดาวเวกา (Vega)
3.0ความสว่างน้อยสุดที่มองเห็นได้ในเมือง
3.9ดาราจักรแอนโดรมีดา
4.0เนบิวลากลุ่มดาวนายพราน
6.0ความสว่างน้อยสุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
32.0ความสว่างน้อยสุดที่มองเห็นได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลในย่านความยาวคลื่นที่ตามองเห็น

ขอให้ทุกคนมีความสุขกับการดูดาวนะครับ

(Updated: July 2020)