Brilho de Superfície: Ver ou Não Ver

 

Recentemente recebi uma pergunta no Nuncius Australis.  No post sobre “Magnitude Limite” o amigo rsuzano indaga o seguinte:

                “Olá, gostei do post, mas tenho dúvidas... li ali q vc diz "...tenha em mente que quando digo que um telescópio de 150 mm pode ver estrelas de 13ª magnitude isto não significa que ele vai revelar uma galáxia de 13ª magnitude..."

 

Pois bem, tenho um Newtoniano de 200mm, teoricamente, +13.6 de magnitude limite. Mas por exemplo, uma Galáxia como a NGC5128(+6.64) ou a NGC4945 (+7,91) ... praticamente a metade da magnitude limite do meu equipamento eu não consigo ver...

Já NGC5139 (+3,68) - Aglomerado Ômega Centauri, eu consigo ver...

O que mais influência nisso?”

                Quando falamos de DSO´s (Objetos de Céu Profundo. DSO é uma abreviação e um anglicismo para tal. Vem de Deep Sky Objects) muito mais do que a magnitude o que vai definir o que você vai ou não ver é o Brilho de Superfície do DSO em questão. São também de fundamental importância a poluição luminosa e a pratica do observador.

                De volta ao brilho de superfície e o que você vai ou não ver... A resposta é, tornando curta uma longa resposta, é o tamanho.

                Quando falamos em magnitude esse é um conceito que se aplica bem a estrelas. Dessa forma é de se esperar que seu telescópio chegue ao seu limite quando observando estrelas. Mas estas são fontes pontuais. Todo o brilho da estrela se concentra em um único ponto. Quando falamos em brilho de superfície “toda essa magnitude se espalha” por uma área muito maior que um único ponto.

                Glenn Chaple, autor durante anos em uma coluna da Astronomy Magazine, dá um exemplo didático da questão. Ele usa como exemplo a Helix Nebula e a Nebulosa Saturno. Ambas em Aquário. Embora a Helix Nebula tenha a magnitude de 7 e a Nebulosa saturno tenha a magnitude de 8 a segunda é muito mais fácil de se observar que a primeira. Por um motivo bem simples. Enquanto a Helix Nebula se espalha por uma área de quase meia lua cheia em sua ocular a Nebulosa Saturno se concentra em um disco do tamanho aproximado de Saturno. E desta forma sua luz é muito mais condensada que na Helix.  Enquanto a Helix apresenta um brilho de superfície de 20,4 magnitudes por segundo de arco, A Nebulosa saturno possui um Brilho de superfície de 14,6 magnitudes por segundo de arco.

                Relacionando o tamanho do DSO que você quer ver com a magnitude indicada a você chega ao seu brilho de Superfície. Um dado muito mais realista se você vai ou não ver o objeto em questão.  Como regra geral você pode considerar que objetos com brilho de superfície abaixo de 22,0 magnitudes por segundos de arco (13 ,0 magnitudes por minutos de arco) são ossos duros de se roer... Muito tênues.

                Tenha em mente que o Brilho de superfície é apenas o brilho por uma unidade de área. E assim podemos chamar isso de A/B. Então se magnitude é igual a -2,5 X Log Brilho (m= -2,5 x log B) então “a magnitude de superfície” =-2,5X log (A/B). Um pouco de álgebra nos conduz até (-2,5X logB) + (-2,5X log A). Como a magnitude original era (é ainda) -2,5X log B simplificamos e S= m+ (2,5 log A). 

Não entendeu nada? Sem problema. Descubra o tamanho (em minutos de arco) e a magnitude do objeto desejada e entre em:

   http://www.users.on.net/~dbenn/ECMAScript/surface_brightness.html

Melhor ainda. No Stellarium vem o brilho de superfície dos objetos catalogados.

                Falta falar algumas coisas importantes. Tudo que foi dito vale se o objeto tiver um brilho homogêneo. O que geralmente não acontece.  Um outro exemplo de Chaple é didático. Peguemos a galáxia de Andrômeda. Você a “observa” facilmente de locais de extrema poluição luminosa. Embora seu brilho de superfície seja de 22.3.  É bom lembrar que o brilho de superfície é uma média. M 31 (a Galáxia de Andrômeda) possui um núcleo super brilhante que rapidamente dá lugar a tênues braços espirais que se espraiam por mais de 4 graus de firmamento. Ver o núcleo é uma coisa. Os braços, outra. Embora o brilho de superfície seja um dado muito mais valioso do que a magnitude de um DSO ele não é, por si só, uma garantia de que você vai ver algo. Seria muito útil se os guias observacionais nos dessem uma medida de brilho de superfície para o núcleo das galáxias e outro para o resto...

                Dessa forma podemos dizer que (de uma forma genérica) que uma galáxia de 10^a magnitude que se espalha por 3 minutos de arco vais ser mais fácil de se observar que uma galáxia de 10^a magnitude que se espalha por 15 minutos de arco. A menos que a segunda possua um núcleo super brilhante. É muito comum, quando você navega pelo aglomerado de Virgem perceber muitas estrelas muito tênues. Não são estrelas. São núcleos galácticos. Só que você não ´percebe a real natureza do que está vendo. Quando você fotografa a região as galáxias pipocam em grande quantidade...

                Por fim, a qualidade do céu que você observa (galáxias só se revelam mesmo abaixo de Bortle 4/3) e da sua experiencia como observador são fatores fundamentais. Técnicas como visão periférica, respiração e etc. são importantíssimas.  Meu amigo rsuzano nos diz que não percebe Ngc 5128 com seu 200 mm. Provavelmente observa de um local de forte poluição luminosa. Eu já a observei diversas vezes como Galileo. Um refrator de 70 mm. De local escuro. É uma galáxia fácil já a observei com o Newton (Newtoniano de 150 mm f8) de Búzios. Bortle 5/6.  

             Observar é um exercício.  E como já dizia Raul Seixas: - O homem é o exercício quem faz.