Importante: O material a seguir tem por finalidade auxiliar o observador a classificar o seu céu de acordo com o Nível de Poluição Luminosa local, de forma a fazer um melhor proveito de suas sessões de observação usando o Catálogo do Projeto Deep Sky. Aconselhamos uma leitura completa e cuidadosa deste documento.
Altura do Objeto Celeste e Efeitos da Absorção Atmosférica na Visibilidade de Objetos Celestes
Tradução e adaptação: Rosely Gregio
Em se tratando de objetos celestes quando vistos no céu noturno, quanto mais próximo uma estrela ou qualquer objeto celeste está em relação ao horizonte mais lânguido a estrela aparece por causa da absorção atmosférica, isto é, a densa camada atmosférica filtra uma maior quantidade de luz emitida pelo objeto. A melhor região do céu para observar objetos astronômicos é o zênite que está diretamente em cima ou quando o objeto está mais íntimo ao zênite. Nesse caso, a luz viaja por menos atmosfera quando o objeto está no zênite que em qualquer outra direção. Quando o objeto está próximo ao horizonte, sua luz tem que passar por uma maior camada de atmosfera e por isso sua luz é absorvida por ela e se nos apresenta mais lânguido. Isso não ocorre com o sol porque sua luz tem máxima absorção quando ele está próximo ao horizonte. Quando ele está alto no céu há menos absorção atmosfera dos raios solares.
Tabela de Absorção Atmosférica
A tabela de absorção atmosférica que damos abaixo assume condições atmosféricas ótimas. Em condições atmosféricas não muito boas o escurecimento da magnitude do objeto são ainda maiores.
Altitude em graus acima do horizonte |
Escurecimento (ofuscamento) em termos de
magnitude. |
1º (objeto a 1º do horizonte) |
3.0 (o objeto escurece 3.0 mag.) |
4º |
2.0 |
10º |
1.0 |
17º |
0.6 |
21º |
0.4 |
26º |
0.3 |
32º |
0.2 |
43º |
0.1 |
acima de 45º ou 50º |
magnitudes com melhores estimativas |
Limite de Magnitude tendo como referência
a Via-Láctea
Usando a região da Via-Láctea da constelação de Cygnus para Sagitário, tendo em conta que essa descrição dada abaixo difere para localizações altas e secas, tipo deserto do Atacama, cujas condições atmosféricas e de céus escuros são excelentes para observação e por isso os padrões abaixo ficam aquém da visibilidade para aquela altitude. A escala diz respeito a observação a olho nu:
Magnitude Limite no Zenite |
Características do Céu |
4.5
- 5.0 |
Via-Láctea
e luz zodiacal invisível. Condições típicas Encontradas em subúrbios de grandes cidades. Nuvens que passam são facilmente vistas devido a luz circunvizinha jogada para cima. |
5.1
– 5.5 |
Via-Láctea
indistinta um pouco visível apenas próximo ao
zênite, luz zodiacal invisível,. A galáxia
de Andrômeda (M31, PGC 2557, NGC 224, UGC 454, MCG 7-2-16)
é pouco discernível (Magnitude: 4.3; brilho de
superfície: 12.6 mag/sq arcmin; tamanho: 189.1'x61.7';
ângulo de posição: 35°; AR: 00h 42m
44.3s E Declinação: +41° 16' 06") |
5.6
- 6.0 |
Via-Láctea
é vista mais facilmente mas sem detalhes. O Aglomerado
globular de Hércules (M13, NGC 6205, GCL 45, Magnitude: 5.8, tamanho: 23.2'; AR: 16h 41m 41.5s e Declinação: +36° 27' 37") pode ser visto levemente quando perto do zênite. A luz zodiacal ainda é invisível. A Via-Láctea de Auriga para Orion ainda invisível. |
6.1
- 6.5 |
Via-Láctea
é óbvia e alguns detalhes podem ser percebido
levemente. A luz zodiacal é pouco visível, mas
não óbvia. A via-Láctea de Auriga para
Orion é um pouco visível. Ainda há notável
luminosidade do céu (skyglow) ao longo do horizonte devido
às luzes da cidade ou cidades distantes. |
| 6.6 - 7.0 | Muitas
estruturas da Via-Láctea são visíveis.
A luz zodiacal é um óbvio cone luminoso. As principais
constelações são menos óbvias devido
a presença de um grande número de estrelas lânguidas
visíveis. Algumas fontes de luminosidade celeste devido
a poluição luminosa ainda são perceptíveis. |
| 7.1 + | Incrível!
A Via-Láctea se apresenta com uma grande quantidade de
estruturas facilmente visíveis desde acima do horizonte
e se apresenta como uma belíssima nuvem luminosa azul
esbranquiçada. Uma enorme quantidade de estrelas são
visíveis e até indiscerníveis em uma masa
luminosa. A luz zodiacal é visível por toda elíptica.
Não há nenhuma fonte de luminosidade celeste ao
longo do horizonte. Muitos meteoros são visíveis.
|
O
que podemos observar sob céus limpos e sem qualquer poluição
luminosa com a visão previamente acostumada ao escuro:
* Estrelas de são visíveis muito mais íntimo
ao horizonte.
* Há tantas estrelas visíveis que fica difícil até reconhecer algumas constelações.
* Um grande número de meteoros esporádicos e de chuveiros podem ser vistos a qualquer hora de qualquer noite.
* A Grande Nebulosa de Órion ( M 42, NGC 1976, LBN 974 com magnitude 4.0, tamanho 90.0'x60.0'; AR 05h 35m 15.4s e Declinação -5° 23' 25") é extremamente fácil de ser vista.
* A Via-láctea é excepcionalmente luminosa, com sua tremenda estrutura e contraste entre suas regiões escuras e claras.
* Pode ser vista uma larga faixa difusa da Via-Láctea em Sagitário estreitando para Escorpião no céu meridional.
* Visível também uma enorme “mancha preta” (Fenda do Cisne) no céu, próximo a Deneb na constelação do Cisne.
* Nebulosas escuras ao longo da Via-Láctea são vistas facilmente em binóculos e telescópios pequenos.
* A Via-Láctea pode ser vista se estendendo de horizonte a horizonte.
* As regiões lânguidas da Via-Láctea Touro, Auriga e Gêmeos é facilmente visível a olho nu.
* O céu estrelado lança sombras notáveis e pode facilmente perceber ambientes próximos apenas com a luz da Via-Láctea.
* Os horizontes são totalmente negros.
* Nuvens baixas aparecem a negra contra o céu escuro.
* Capas magras de cirro não diminuem significativamente a visão.
* Áreas com distinta poluição luminosa ou névoa não afeta significativamente a qualidade do céu à noite também para estrelas que não está perto do horizonte.
* Em um clima seco e/ou grande altitude não há apreciável escurecimento das estrelas (diminuição da escurecendo da densidade percebida nas estrelas) do zênite para o horizonte.
* A luz zodiacal pode ser vista facilmente e pode se estirar pra o alto do céu.
* A nebulosa escura Saco de Carvão próximo ao Cruzeiro do Sul é facilmente perceptível, inclusive com a pequeníssima estrela dentro dele.
* Estrelas de sétima ou de magnitudes pouco maiores são facilmente percebidas.
* As Plêiades (M45) em Touro são prontamente visíveis, inclusive outras de suas estrelas mais tênues, bem como o aglomerado aberto do Presépio (M 44,NGC 2632, OCL 507; magnitude: 3.1; tamanho: 95.0'; AR: 08h 39m 57.2s e Declinação: +19° 40' 21") em Câncer.
Muito mais pode ser bem visível a olho desarmado em céus limpos e longe das luzes das cidades. Veja o gráfico abaixo com funciona uma escala em tons de cinza para a magnitude visual:
Contudo, para objetos nebulosos que não tem brilho puntual (como as estrelas e planetas) e estão espalhados por uma vastas regiões do céu como as nebulosas, galáxias e cometas, esta escala de magnitude aumenta em cerca de duas magnitudes. Assim, um objeto nebuloso de céu profundo (deep Sky) com magnitude de +3.0 vai para magnitude visual de cerca de +5.0. É por essa razão que muitas vezes não vemos a olho nu um objeto nebuloso catalogado com magnitude +4.0 em um céu com igual visibilidade de magnitude.
Como a Poluição Luminosa afeta
o Limite de Magnitude Celeste
Qual a estrela mais lânguida que pode ser vista a olho nu?
Isto depende da habilidade e experiência do observador, o estado
de adaptação ao escuro do observador, o brilho de céu
devido a poluição luminosa e fontes naturais como a
Lua, e a claridade própria do céu, presença de
nuvens, localidade de observação, altura do objeto no
céu, estação do ano, umidade e turbulência
atmosférica, fontes de poluição atmosférica,
etc.
Em um local extraordinariamente escuro, estrelas tão lânguidas
quanto magnitude visual de +7.0 podem ser vistas por observadores
experientes e bons olhos. Há aproximadamente 14,000 estrelas
mais luminosas que a magnitude +7.0, assim sob condições
ideais um observador pudesse ver um pouco menos que a metade delas
(cerca de 7,000) só no zênite devido a extinção
atmosférica. Uma magnitude +6.0 de céu ainda é
um céu razoavelmente bom, com cerca de 2,400 estrelas visível
a olho nu. Se há um pouco de poluição luminosa,
já é normalmente bastante para iluminar nuvens de forma
que elas não aparecem totalmente escuras contra o céu
como com uma magnitude +7.0. Ainda são vistas prontamente as
partes mais luminosas da Via-Láctea. Mesmo assim, só
um terço das estrelas visível que pode ser vistas debaixo
de uma magnitude +7.0 de céu.
Um céu com magnitude de +5.0 é afetado por modesta poluição
luminosa, com mais ou menos 800 estrelas visíveis. Isto só
está sobre um terço das estrelas que podem ser vistas
em uma magnitude +6.0 céu, e em torno de 10% do que pode ser
visto sob um céu de uma magnitude +7.0. A Via-Láctea
ainda é visível.
Menos de 250 estrelas são visíveis em um céu
de magnitude +4.0, e a Via-Láctea não é visível.
Céu sob estas condições demonstra que a poluição
luminosa já é um problema sério.
Um céu com magnitude +3.0 mostrará em torno de menos
de 50 estrelas, e a poluição luminosa é severa.
Este é o céu típico encontrado dentro das principais
cidades.
Uma magnitude de céu +2.0 mostrará menos que 25 estrelas
brilhantes. Isto é típico das regiões centrais
das cidades maiores.
Se desejar fazer uma boa comparação de céus, tome como referencia Órion, a mais proeminente das constelações, e passe a observá-la em céus sob diferentes condições de magnitude e em diferentes alturas no céu. Certamente isso te fará perceber claramente as diferentes quantidades de estrelas que você pode ver a olho nu. Com céus de mag +4.0 ainda podemos ver algumas estrelas dessa constelação sem que ela perca totalmente sua forma e a uma pequena nuvem luminosa, a M42 acima do Cinto de Órion; em céus de magnitude +3.0 todo esplendor da constelação está quase agonizado. Sob céus com poluição luminosa ruim com magnitude +2.0, só permanecem visíveis as estrelas Beltegeuse, Rigel, Bellatrix , Alnitak, Alnilam, e Saiph com mag 2.05 com extrema dificuldade. Temos aí, a importância por se lutar por céus sem poluição luminosa para a observação celeste e gasto inútil do nosso dinheiro com iluminação mal direcionada.
Veja os gráficos da constelação de Orion para
visualizar as diferentes magnitudes de céu:
Fontes:
International Dark-Sky Association (IDA) - http://www.darksky.org/~ida/index.html
NAMN - http://www.namnmeteors.org/lm_calc.html
Atmosphere Absorption References
Section
26 The Atmosphere and Seeing, page 437
Amateur Astronomer’s Handbook, Fourth Edition by J.B.Sidgwick
Revised by James Muirden
Section 26.2 The atmosphere’s transmission characteristics,
page 446
Amateur Astronomer’s Handbook, Third Edition by J.B.Sidgwick
Atmospheric Absorption, page 282
The Amateur Astronomer’s Handbook, Third Edition by James Muirden
Appendix C Air mass, atmospheric extinction and other calculations,
page 268
Visual Astronomy of the Deep Sky by Roger N. Clark
Atmospheric extinction table, page 104
Through the Telescope A Guide for the Amateur Astronomer by Michael
R. Porcellino
Atmospheric extinction, page 404
The Ever-Changing Sky A guide to the Celestial Sphere by James B.
Kaler
Atmospheric extinction, page 51
Observer’s Handbook 2000 by The Royal Astronomical Society of
Canada, Editor: Roy Bishop
Atmospheric extinction, page 137
Introduction to Observing and Photographing the Solar System by Dobbins,
Parker and Capen
Atmospheric extinction, page 238
A Complete Manual of Amateur Astronomy by P. Clay Sherrod
Section 19.4 The Extinction of Starlight, page 100
Challenges of Astronomy, Hands-on Experiments for the Sky and Laboratory
by W. Schlosser, T. Schmidt-Kaler and E.F. Milone