Sternhelligkeit und Magnitude

6 Min. Lesezeit

Steckbrief

Die Sonne	Magnitude etwa −26,7
Vollmond	etwa −12,7
Venus in größter Helligkeit	etwa −4,6
Sirius, hellster Stern der Nacht	−1,46
Polarstern	etwa +2,0
Grenze mit bloßem Auge, dunkler Ort	etwa +6
Grenze mit bloßem Auge, Stadtzentrum	etwa +2 bis +3
Eine Größenklasse	etwa 2,5-fache Helligkeit
Fünf Größenklassen	genau 100-fache Helligkeit

Kurz gesagt

Die Magnitude ist die Helligkeitsskala der Astronomie, und sie läuft rückwärts: Kleinere Zahlen bedeuten hellere Objekte.
Jede Stufe von einer Größenklasse entspricht etwa dem 2,5-fachen Helligkeitsunterschied; fünf Stufen sind genau das 100-Fache.
Die scheinbare Helligkeit gibt an, wie hell etwas von der Erde aus wirkt; die absolute Helligkeit, wie hell es wirklich ist.
Unter einem wirklich dunklen Himmel reicht das Auge bis etwa Magnitude 6, in einer hellen Stadt oft nur bis 2 oder 3.
Lichtverschmutzung kann die meisten Sterne verbergen, die man sonst sehen könnte.

Eine uralte Skala, die rückwärts läuft

Vor mehr als 2.000 Jahren teilte der griechische Astronom Hipparchos die Sterne in sechs Klassen ein. Die hellsten waren Sterne erster Größe, die schwächsten, die er sehen konnte, Sterne sechster Größe. Wir nutzen seine Idee bis heute; deshalb bedeutet eine größere Zahl einen schwächeren Stern.

1856 stellte der englische Astronom Norman Pogson die Skala auf eine genaue Grundlage. Er legte fest, dass ein Unterschied von fünf Größenklassen genau dem Faktor 100 in der Helligkeit entspricht. Damit beträgt jede einzelne Stufe etwa das 2,512-Fache.

Weil die Skala auch sehr helle Objekte erfassen musste, reicht sie heute unter null. Negative Zahlen sind einfach heller als Magnitude 0.

Beispiele von hell bis schwach

Die Sonne leuchtet mit etwa Magnitude −26,7, weitaus das hellste Objekt an unserem Himmel. Schauen Sie nie direkt oder durch eine Optik in sie, außer mit einem zertifizierten Sonnenfilter nach der Norm ISO 12312-2; sie kann Ihre Augen innerhalb von Sekunden schädigen.

Der Vollmond erreicht etwa −12,7, und Venus kann in ihrer besten Stellung etwa −4,6 erreichen. Sirius, der hellste Stern der Nacht, hat −1,46. Der Polarstern ist mit +2 eher bescheiden, was viele überrascht, die ihn für strahlend hell halten.

Am schwachen Ende kommt das bloße Auge unter einem sehr dunklen Himmel bis etwa +6. Ferngläser erweitern das auf etwa +9 oder +10, und große Teleskope reichen weit tiefer.

Scheinbare und absolute Helligkeit

Die scheinbare Helligkeit gibt an, wie hell ein Objekt von der Erde aus erscheint. Sie hängt von zwei Dingen ab: wie viel Licht das Objekt abgibt und wie weit es entfernt ist.

Die absolute Helligkeit nimmt die Entfernung aus der Rechnung. Sie ist die scheinbare Helligkeit, die ein Stern hätte, wenn er genau 10 Parsec entfernt wäre, also etwa 32,6 Lichtjahre. So können Astronomen Sterne fair vergleichen.

Die Sonne zeigt den Unterschied gut. Ihre scheinbare Helligkeit von −26,7 verdankt sie nur ihrer Nähe. Ihre absolute Helligkeit liegt bei etwa +4,8; aus 32,6 Lichtjahren wäre sie also ein schwacher, leicht übersehener Stern. Manche Sterne, die uns blass erscheinen, sind in Wahrheit weit leuchtkräftiger als die Sonne, nur viel weiter entfernt.

Wie Lichtverschmutzung die Grenze verschiebt

Künstliches Licht, das in der Luft gestreut wird, lässt den Himmel leuchten, und dieses Leuchten überdeckt schwache Sterne. Den schwächsten Stern, den man sehen kann, nennen Astronomen die Grenzgröße.

An einem abgelegenen dunklen Ort sieht man Sterne bis etwa Magnitude 6, also zu jedem Zeitpunkt einige tausend Sterne am ganzen Himmel. In einem Vorort liegt die Grenze oft bei etwa 4 bis 5, in einem hellen Stadtzentrum kann sie auf 2 oder 3 fallen, sodass nur ein paar Dutzend Sterne übrig bleiben.

Auch der Mond spielt eine Rolle. Ein heller Vollmond kann schwache Sterne selbst auf dem Land überstrahlen, daher sind die Wochen um Neumond am besten für tiefe Einblicke.

Helligkeit selbst einschätzen

Vergleichen Sie zunächst Sterne mit bekannter Magnitude. Wega und Arktur liegen nahe 0, die Sterne des Großen Wagens meist um +2, und der Polarstern bei etwa +2.

Um die Grenzgröße Ihres Himmels zu schätzen, wählen Sie ein vertrautes Sternbild und suchen darin den schwächsten Stern, den Sie ruhig sehen können. Prüfen Sie seine Magnitude in einer Sternkarten-App. Wiederholen Sie das in verschiedenen Nächten, sehen Sie, wie Dunst, Mond und nahe Lichter Ihre Sicht verändern.

Geben Sie Ihren Augen etwa 20 bis 30 Minuten Dunkelheit, bevor Sie urteilen. Indirektes Sehen, also leicht neben einen schwachen Stern zu blicken, hilft, weil der Rand der Netzhaut bei wenig Licht empfindlicher ist.

Warum die Magnitude wichtig ist

Jede Sternkarte, jede Kometenvorhersage und jeder Meteorbericht verwendet Magnituden. Wenn es heißt, ein Komet könne Magnitude 5 erreichen, wissen Sie jetzt, dass er von einem dunklen Ort aus mit bloßem Auge sichtbar sein dürfte, aus der Stadt aber wahrscheinlich nicht.

Dieselbe Skala gilt für Planeten, Satelliten und sogar die Internationale Raumstation, die in größter Helligkeit etwa −6 erreichen kann. Kennen Sie erst einige Vergleichssterne, können Sie jedes Himmelsereignis einordnen und entscheiden, ob es sich lohnt, hinauszugehen.