Helligkeit (Magnitude): wie man die Helligkeit von Sternen misst

Wie hell etwas am Himmel erscheint, beschreiben Astronomen mit der scheinbaren Helligkeit (Magnitude, Größenklasse). Die Skala ist alt und etwas gewöhnungsbedürftig, aber mit zwei Regeln leicht zu verstehen.

Regel 1: kleiner ist heller

Die Skala geht auf die Sternkataloge der Antike zurück, verbunden mit Hipparchos und Ptolemäus, die die Sterne in sechs Klassen einteilten: Die hellsten Sterne waren „erster Größe“, die schwächsten sichtbaren „sechster Größe“. Die moderne Skala hat diese Richtung beibehalten, also:

• ein Stern der Größe 1 ist heller als einer der Größe 2,
• sehr helle Objekte haben negative Werte.

Regel 2: 5 Größenklassen = 100-fach

1856 machte Norman Pogson die Skala präzise: Ein Unterschied von 5 Größenklassen ist genau ein Faktor 100 in der Helligkeit. Eine Größenklasse ist daher die fünfte Wurzel aus 100, ein Faktor von etwa 2,512.

Unterschied	Helligkeitsverhältnis
1 Größenklasse	etwa 2,5-fach
2,5 Größenklassen	10-fach
5 Größenklassen	100-fach
10 Größenklassen	10.000-fach

Wie hell die Dinge sind

Objekt	Helligkeit
Sonne	−26,7
Vollmond	−12,6
Venus, am hellsten	−4,9
Jupiter, am hellsten	−2,9
Sirius, der hellste Stern der Nacht	−1,44
Wega	0,03
Polarstern	1,97
Schwächste mit bloßem Auge sichtbare Sterne unter dunklem Himmel	etwa 6

Die Werte für Sonne und Vollmond stammen von der American Meteor Society, die Planeten von Astronomy Engine für 2026 bis 2035, die Sterne aus dem HYG-Katalog (auf Basis von Hipparcos).

Was Sie tatsächlich sehen

Unter einem dunklen Himmel fern der Städte reicht das bloße Auge bis etwa Größe 6, die schwächste Klasse der alten Kataloge. Lichtverschmutzung und Mondlicht hellen den Himmelshintergrund auf und verbergen die schwächeren Sterne. In einer Stadt sehen Sie deshalb weit weniger.

Auf Astrotempo gilt ein Planet als mit bloßem Auge sichtbar, wenn er heller als Größe 5 ist. Schwächere Planeten (Uranus und Neptun) sind als nur mit Fernglas oder Teleskop sichtbar markiert. Die 3D-Himmelsansicht zeigt Sterne bis Größe 6,5, jeweils mit Größe und Farbe nach den Katalogwerten.

Absolute Helligkeit

Die scheinbare Helligkeit hängt von der Entfernung ab: Sirius wirkt auch deshalb hell, weil er nah ist. Die absolute Helligkeit gibt an, wie hell ein Objekt aus einer Standardentfernung erscheinen würde. Für Asteroiden gilt ein eigener Standard: die Helligkeit in 1 AE Abstand von Sonne und Erde, voll beleuchtet. Bahnkataloge führen sie als „H“-Wert. Astrotempo nutzt die H-Werte des JPL, um abzuschätzen, wie hell Asteroiden heute Nacht erscheinen.

Quellen

• Krisciunas (2001), A brief history of astronomical brightness determination methods at optical wavelengths (Hipparchos und Ptolemäus, Pogsons Definition)
• NASA JPL Solar System Dynamics glossary: H (absolute Helligkeit H)
• American Meteor Society: Fireball FAQ (Helligkeit von Sonne und Vollmond)
• Sternhelligkeiten: HYG-Datenbank v4 (CC BY-SA 4.0), siehe Quellen. Planetenhelligkeiten: Astronomy Engine.