Если звезда кажется яркой, означает ли это, что она излучает особенно много света? Близкий слабый источник может выглядеть ярче далёкого мощного. Поэтому астрономы различают видимую яркость и собственную мощность излучения звезды.
Видимая звёздная величина m показывает, насколько ярким светило кажется с Земли. Она зависит и от его излучения, и от расстояния. Абсолютная звёздная величина M — видимая величина, которую имело бы светило на расстоянии 10 парсек. Такое приведение к общей дистанции позволяет сравнивать сами звёзды: M связана со светимостью и не зависит от фактического расстояния до наблюдателя.
Почему у ярких звёзд малые величины?
Этот порядок восходит к древнегреческому астроному Гиппарху. Во II веке до н. э. он распределил звёзды по шести классам: от первого для ярких до шестого для едва видимых. Чем ярче звезда, тем меньше её звёздная величина.
Глаз различает отношения световых потоков, а не просто их разности. В 1856 году английский астроном Норман Погсон установил точное правило: разности пяти величин соответствует отношение освещённостей 100. Один шаг означает изменение в ⁵√100 ≈ 2,512 раза.
Если m₁ < m₂, первая звезда ярче второй. Формула Погсона:
E₁/E₂ = 10^(0,4(m₂ − m₁)) ≈ 2,512^(m₂ − m₁),
lg(E₁/E₂) = 0,4(m₂ − m₁).
Здесь E — освещённость у наблюдателя, lg — десятичный логарифм. Большую освещённость делим на меньшую, а из большей величины вычитаем меньшую. Число 2,512 — округлённое основание.