겉보기등급

겉보기등급(영어: Apparent magnitude) 또는 실시등급(實視等級)은 별의 밝기를 측정하는 단위이다. 천문학자 히파르코스가 눈으로 보았을 때 가장 밝은 별을 1등급, 가장 어두운 별을 6등급으로 해서 구분한 것이 시초이다. 그리고 19세기에 이르러 영국의 노먼 포그슨이 빛 측정장치를 이용하여 1등급 별의 밝기는 6등급 별의 밝기의 약 100배임을 밝혀냈다. 이를 근거로 현대 천문학에서는 6등급을 1등급보다 100배 어두운 별로 정의한다. 즉, 1등급 별보다 2등급 별은 100^1/5 = 약 2.512배 어둡다.

소행성 Cybele와 (절대등급 11.6)과 HD 217121 (절대등급 8.7)과 HD 216932 (절대등급 9.1)의 절대등급을 비교했다. 두 항성은 50mm이상의 쌍안경으로 보인다. 이 사진 오른쪽 위 HD216932 주위에 은하 PGC 194570과 PGC 101645가 보인다.

절대등급은 항성의 본래의 밝기이며, 지구로부터 10파섹(약 32.6광년)의 거리에 두었다고 가정했을 때의 밝기이다. 겉보기등급이 가장 높은 천체는 태양인데, 태양의 경우 절대등급은 4.8등급이고, 겉보기등급은 -26.8등급이다.^[1]

안시등급(眼視等級)은 맨 눈으로 보았을 때의 등급이며, 겉보기등급은 맨 눈, 망원경, 사진건판, 액티브 픽셀 센서, 전하결합소자 등을 포함하여 보았을 때 등급이다.^[2]

식

안시 유무[3]	겉보기 등급	베가와 밝기 비교	밤에 겉보기등급보다 밝은 별 개수[4]
예	−1.0	251%	1 (시리우스)
	00.0	100%	4 (시리우스, 카노푸스, 센타우루스자리 알파, 아크투루스)
	01.0	40%	15
	02.0	16%	48
	03.0	6.3%	171
	04.0	2.5%	513
	05.0	1.0%	1602
	06.0	0.4%	4800
	06.5	0.25%	9100[5]
아니오	07.0	0.16%	14000
	08.0	0.063%	42000
	09.0	0.025%	121000
	10.0	0.010%	340000

겉보기등급과 절대등급

지구로부터 ${\displaystyle d}$ 파섹의 거리에 있는 천체의 겉보기 등급 ${\displaystyle m}$ 와 절대등급 ${\displaystyle M}$의 사이에는

${\displaystyle M=m-5(\log _{10}{d}-1)\!\,}$

${\displaystyle d=10^{\frac {m-M+5}{5}}}$

의 관계가 있다.^[6]

두 별의 밝기 차이

두 별의 밝기 차이에는

${\displaystyle m_{x}=-5\log _{100}\left({\frac {F_{x}}{F_{x,0}}}\right),}$

의 관계가 있다. 이 식을 상용로그로 바꾼 다면,

${\displaystyle m_{x}=-2.5\log _{10}\left({\frac {F_{x}}{F_{x,0}}}\right),}$

로 나타낼 수 있다. 식을 정리하면

${\displaystyle {\frac {F_{2}}{F_{1}}}=100^{\frac {\Delta m}{5}}=10^{0.4\Delta m}\approx 2.512^{\Delta m}.}$

로 나타낼 수 있다.

예시: 태양과 달

망원경의 한계 등급^[7]

망원경 구경 (mm)	한계등급
35	11.3
60	12.3
102	13.3
152	14.1
203	14.7
305	15.4
406	15.7
508	16.4

태양은 보름달의 밝기의 몇 배 밝은 것인가?

태양(밝은 천체)의 겉보기 등급은 −26.74이다. 보름달(어두운 천체)의 평균 등급은 −12.74이다.

밝기 차이

${\displaystyle x=m_{1}-m_{2}=(-12.74)-(-26.74)=14.00.}$

밝기 양

${\displaystyle v_{b}=10^{0.4x}=10^{0.4\times 14.00}\approx 398\,107.17.}$

태양은 보름달 보다 400000배 밝다.

겉보기등급 표

 겉보기등급 순 항성 목록 문서를 참고하십시오.

나열된 규모 중 일부는 근사치다. 망원경 감도는 노출 시간, 빛의 통과 대역, 산란 및 대기광으로 인한 간섭광에 따라 달라진다.

밝기	천체	기준점	비고
−67.57	감마선 폭발 GRB 080319B	1 AU	지구에서 볼 때 태양보다 2경 배 이상 밝을 것이다.
−41.39	백조자리 OB2-12	1 AU
−40.67	M33-013406.63	1 AU
–40.17	용골자리 에타 A	1 AU
−40.07	전갈자리 제타1	1 AU
−39.66	R136a1	1 AU
–39.47	백조자리 P	1 AU
−38.00	리겔	1 AU	35 ° 시지름의 커다랗고 밝은 청색의 원반으로 보일 것이다.
−30.30	시리우스 A	1 AU
−29.30	태양	근일점의 수성
−27.40	태양	근일점의 금성
−26.74	태양	지구[8]	보름달 보다 400,000배 밝다.
−25.60	태양	원일점의 화성
−25.00	일반적인 눈에 약간의 통증을 일으키는 최소 밝기.
−23.00	태양	원일점의 목성
−21.70	태양	원일점의 토성
−20.20	태양	원일점의 천왕성
−19.30	태양	해왕성
−18.20	태양	원일점의 명왕성
−17.70	지구	달	달에서 지구조를 볼 때[9]
−16.70	태양	원일점의 에리스
−14.2	1 럭스의 밝기[10][11]
−12.90	보름달	근일점의 지구	근지점+근일점 보름달의 최대 밝기 (평균 거리 등급은 −12.74다.[12] 시라이거 효과를 포함한다면, 등급이 0.18 더 밝아질것이다.)
−12.40	베텔게우스	지구[13]	초신성 폭발 시
−11.20	태양	원일점의 90377 세드나
−10	이케야-세키 혜성	지구	지난 1천 년간 가장 밝은 크로이츠 혜성군에 속한다. (1965년)[14]
−9.50	이리듐 인공위성 플레어	지구	최대 밝기
−9 ~ −10	포보스	화성	최대 밝기
−7.50	초신성 1006	지구	역사에 기록된 가장 밝은 초신성 폭발 사건. (7200 광년의 거리)[15]
−6.80	센타우루스자리 알파 A	센타우루스자리 프록시마 b	[16]
−6.50	밤하늘의 전체 통합 등급	지구
−6.00	초신성 1054	지구	6500 광년의 거리[17]
−5.9	국제우주정거장	근지점의 지구	완전히 태양에 의해 반사 될 경우[18]
−4.92	금성	지구	초승달 모양의 금성일 경우 (최대 밝기)[19]
−4.14	금성	지구	평균 밝기[19]
−4.00	낮 시간 중 맨눈으로 간신히 보이는 별
−3.99	아다라	지구	역사상 가장 밝은 별인 약 470만 년 전 최대 밝기. 앞으로 500만 년안에 더 밝은 별은 지구 근처에 나타나지 않을 것이다. (지구와 34광년 거리)
−2.98	금성	지구	합 일 경우, 최소 밝기[19]
−2.94	목성	지구	최대 밝기[19]
−2.94	화성	지구	최대 밝기[19]
−2.50	태양이 지평선보다 10 ° 아래에 있을 때 육안으로 보이는 희미한 천체
−2.50	신월	지구	최소 밝기
−2.48	수성	지구	외합 일 경우, 최대 밝기[19]
−2.20	목성	지구	평균 밝기[19]
−1.66	목성	지구	최소 밝기[19]
−1.47	시리우스	지구	가시광선으로 본 태양을 제외하고 가장 밝은 별.[20]
−0.83	용골자리 에타	지구	1843년 3월 11일, 14일 당시
−0.72	카노푸스	지구	두번째로 밝은 별.[21]
−0.55	토성	지구	고리가 전부 펼쳐지고, 충과 근일점의 최대 밝기 (2003년)
−0.3	핼리 혜성	지구	2061년 근접할 시, 예측
−0.27	센타우루스자리 알파 AB	지구	항성계이며, 전체 밝기 (세번째로 밝은 별)
−0.04	아크투루스	지구	네번째로 밝은 별[22]
−0.01	센타우루스자리 알파 A	지구	망원경으로 봤을 경우, 네번째로 밝은 개개의 별
+0.03	베가	지구	밝기의 기준[23]
+0.23	수성	지구	평균 밝기[19]
+0.46	토성	지구	평균 밝기[19]
+0.46	태양	센타우루스자리 알파
+0.71	화성	지구	평균 밝기[19]
+0.90	달	화성	최대 밝기
1.17	토성	지구	최소 밝기[19]
1.33	센타우루스자리 알파 B	지구
1.86	화성	지구	최소 밝기[19]
1.98	폴라리스	지구	평균 밝기[24]
3.03	초신성 1987A	지구
3 ~ 4	육안으로 도시 인근에서 간신히 보이는 별
3.44	안드로메다 은하	지구	M31[25]
4	오리온 성운	지구	M42
4.38	가니메데	지구	최대 밝기[26]
4.50	메시에 41	지구	[27]
4.5	궁수자리 왜소타원은하	지구	최대 밝기
5.20	4 베스타	지구	최대 밝기
5.38	천왕성	지구	최대 밝기[19]
5.68	천왕성	지구	평균 밝기[19]
5.72	삼각형자리 은하	지구	광공해가 없는 매우 어두운 하늘 일 경우 볼 수 있다.[28][29]
5.8	감마선 폭발 GRB 080319B	지구	2008년 3월 19일의 최대 밝기, 75억 광년 거리 (the "Clarke Event")
6.03	천왕성	지구	최소 밝기[19]
6.49	2 팔라스	지구	최대 밝기
6.50	매우 좋은 환경에서 평균적으로 맨 눈의 관찰자가 볼 수 있는 별의 한계. 6.5등급까지 약 9,500개의 별이 있다.[3]
6.64	세레스	지구	최대 밝기
6.75	7 이리스	지구	최대 밝기
6.90	보데 은하	지구	육안으로 볼 수 있는 극한의 한계와 보틀 등급의 한계다.[30]
7.25	수성	지구	최소 밝기[19]
7.67	해왕성	지구	최대 밝기[19]
7.78	해왕성	지구	평균 밝기[19]
8.00	해왕성	지구	최소 밝기[19]
8	육안으로 볼 수 있는 극한의 한계 등급, 보틀 등급의 1급, 완전 검은 하늘의 지구[31]
8.10	타이탄	지구	최대 밝기[32][33], 평균 충 등급은 8.4다[34]
8.29	방패자리 UY	지구	최대 밝기, 반지름의 가장 큰 별로 알려짐
8.94	10 히기에이아	지구	최대 밝기[35]
9.50	일반적인 조건에서 보통의 7 × 50 쌍안경을 사용하여 보이는 가장 희미한 천체[36]
10.20	이아페투스	지구	최대 밝기[33], (토성의 서쪽의 있을 때 가장 밝다.)
11.05	센타우루스자리 프록시마	지구	두번째로 가까운 별
11.8	포보스	지구	최대 밝기, 화성의 위성
12.23	R136a1	지구	가장 밝은 별과 무거운 별로 알려짐
12.89	데이모스	지구	최대 밝기, 화성의 위성
12.91	퀘이사 3C 273	지구	밝은 퀘이사
13.42	트리톤	지구	최대 밝기[34]
13.65	명왕성	지구	최대 밝기[37], 6.5등급보다 725배 희미하다
13.9	티타니아	지구	가장 뜨거운 별
14.1	WR 102	지구	최대 밝기, 천왕성에서 가장 밝은 위성
15.40	2060 키론	지구	최대 밝기[38]
15.55	카론	지구	최대 밝기
16.80	마케마케	지구	현재 충 밝기[39]
17.27	하우메아	지구	현재 충 밝기[40]
18.70	에리스	지구	현재 충 밝기
19.5	카탈리나 천체 탐사 0.7미터 망원경을 30초간 노출하여 볼 수 있는 가장 희미한 천체[41], 소행성 지상충돌 최종 경보 시스템의 대략적인 극한의 등급이다.
20.70	칼리로에	지구	목성의 ~ 8km 작은 위성[34]
22.00	CCD 검출기를 사용하여 24 인치 (600mm) 리치-크레티앙 망원경으로 가시광선을 볼 수 있는 가장 희미한 천체. 그 천체는 30분을 (각각 300 초에 6 개의 서브 프레임으로) 누적한 사진이다.[42]
22.8	루만 16	지구	가장 가까운 갈색왜성 (루만 16A=23.25, 루만 16B=24.07)[43]
22.91	히드라	지구	최대 밝기
23.38	닉스	지구	최대 밝기
24.00	판-스타스 1.8미터 망원경을 60초간 노출하여 볼 수 있는 가장 희미한 천체[44]
25.00	펜리르	지구	토성의 ~ 4km 작은 위성[45]
25.3	TNO 2018 AG37	지구	태양계 안에서 태양을 기준으로 가장 멀리 알려져 있는 관측 가능 천체, 132 AU 거리
26.2	TNO 2015 TH367	지구	태양계 안에서 태양을 기준으로 90 AU에 있는 천체, 맨 눈으로 보는 것보다 7500만 배 희미하다.
27.70	스바루 망원경같이 8 미터 지름의 지상 망원경과 10시간 노출하여 볼 수 있는 가장 희미한 천체[46]
28.20	핼리 혜성	지구	태양으로부터 28 AU 거리, 2003년[47]
28.4	소행성 2003 BH91	지구	2003년에 허블 우주망원경이 발견한 카이퍼 대 ≈15 킬로미터의 가장 희미한 소행성
29.4	JADES-GS-z13-0	지구	제임스 웹 우주망원경이 발견함. 가장 멀리 발견된 물체 중 하나.[48]
31.50	허블 우주망원경의 10년 동안 수집 되고, 총 23일 노출하여 얻은 허블 익스트림 딥 필드를 통해 가시광선으로 본 가장 희미한 천체[49]
34	제임스 웹 우주망원경의 가시광선으로 본 가장 희미한 천체[50]
35.00	이름 미정의 소행성	지구	가장 희미한 소행성으로 예상, 2009년에 허블 우주망원경이 발견한 카이퍼 벨트의 950 미터의 엄폐한 소행성[51]
35.00	LBV 1806-20	지구	이 별과 지구 사이 우주 공간에 있는 성간매질이 가시광선을 차단하기 때문에 등급이 낮다.

같이 보기

• 절대등급
• 겉보기등급 순 항성 목록

각주

1. Matthew, Templeton (2011년 10월 21일). “Magnitudes: Measuring the Brightness of Stars”. American Association of Variable Stars (AAVSO). 2019년 5월 18일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2019년 5월 19일에 확인함.
2. MacRobert, A. (2006년 8월 1일). “The Stellar Magnitude System”. 《Sky and Telescope》. 2019년 5월 21일에 확인함.
3. “Vmag<6.5”. SIMBAD Astronomical Database. 2010년 6월 25일에 확인함.
4. “Magnitude”. National Solar Observatory—Sacramento Peak. 2008년 2월 6일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2006년 8월 23일에 확인함.
5. 밝은 별 목록
6. 김대규; 김성진; 문연호; 박정일; 배미정; 이진우; 최승규; 한인옥 (2011). 《HIGH TOP 고등학교 과학》 1판. 두산동아. 8쪽.
7. North, Gerald; James, Nick (2014). 《Observing Variable Stars, Novae and Supernovae》. Cambridge University Press. 24쪽. ISBN 9781107636125.
8. Williams, David R. (2004년 9월 1일). “Sun Fact Sheet”. NASA (National Space Science Data Center). 2010년 7월 15일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2010년 7월 3일에 확인함.
9. Agrawal, Dulli Chandra (2016년 3월 30일). “Apparent magnitude of earthshine: a simple calculation”. 《European Journal of Physics》 (IOP Publishing) 37 (3): 035601. Bibcode:2016EJPh...37c5601A. doi:10.1088/0143-0807/37/3/035601. ISSN 0143-0807.
10. Dufay, Jean. 《Introduction to Astrophysics: The Stars》. 3쪽.
11. McLean, Ian S. (2008). 《Electronic Imaging in Astronomy: Detectors and Instrumentation》. Springer. 529쪽. ISBN 3-540-76582-4.
12. Williams, David R. (2010년 2월 2일). “Moon Fact Sheet”. NASA (National Space Science Data Center). 2010년 3월 23일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2010년 4월 9일에 확인함.
13. Dolan, Michelle M.; Mathews, Grant J.; Lam, Doan Duc; Lan, Nguyen Quynh; Herczeg, Gregory J.; Dearborn, David S. P. (2017). “Evolutionary Tracks for Betelgeuse”. 《The Astrophysical Journal》 819 (1): 7. arXiv:1406.3143. Bibcode:2016ApJ...819....7D. doi:10.3847/0004-637X/819/1/7.
14. “Brightest comets seen since 1935”. International Comet Quarterly. 2011년 12월 18일에 확인함.
15. Winkler, P. Frank; Gupta, Gaurav; Long, Knox S. (2003). “The SN 1006 Remnant: Optical Proper Motions, Deep Imaging, Distance, and Brightness at Maximum”. 《천체물리학 저널》 585: 324–335. arXiv:astro-ph/0208415. Bibcode:2003ApJ...585..324W. doi:10.1086/345985.
16. Siegel, Ethan (2016년 9월 6일). “Ten Ways 'Proxima b' Is Different From Earth”. 《Forbes》. 2023년 2월 19일에 확인함.
17. “Supernova 1054 – Creation of the Crab Nebula”. 《SEDS》.
18. “ISS Information - Heavens-above.com”. Heavens-above. 2007년 12월 22일에 확인함.
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20. “Sirius”. SIMBAD Astronomical Database. 2010년 6월 26일에 확인함.
21. “Canopus”. SIMBAD Astronomical Database. 2010년 6월 26일에 확인함.
22. “Arcturus”. SIMBAD Astronomical Database. 2010년 6월 26일에 확인함.
23. “Vega”. SIMBAD Astronomical Database. 2010년 4월 14일에 확인함.
24. Evans, N. R.; Schaefer, G. H.; Bond, H. E.; Bono, G.; Karovska, M.; Nelan, E.; Sasselov, D.; Mason, B. D. (2008). “Direct Detection of the Close Companion of Polaris with The Hubble Space Telescope”. 《The Astronomical Journal》 136 (3): 1137. arXiv:0806.4904. Bibcode:2008AJ....136.1137E. doi:10.1088/0004-6256/136/3/1137. S2CID 16966094.
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28. “SIMBAD-M33”. SIMBAD Astronomical Database. 2009년 11월 28일에 확인함.
29. Lodriguss, Jerry (1993). “M33 (Triangulum Galaxy)”. 2010년 1월 15일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2009년 11월 27일에 확인함. (Shows bolometric magnitude not visual magnitude.)
30. “Messier 81”. SEDS (Students for the Exploration and Development of Space). 2007년 9월 2일. 2009년 11월 28일에 확인함.
31. John E. Bortle (February 2001). “The Bortle Dark-Sky Scale”. Sky & Telescope. 2009년 3월 23일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2009년 11월 18일에 확인함.
32. Yeomans; Chamberlin. “Horizon Online Ephemeris System for Titan (Major Body 606)”. California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory. 2010년 6월 28일에 확인함. (8.10 on 2003-Dec-30) 보관됨 11월 13, 2012 - 웨이백 머신
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