25/02/2021

O QUÃO ESCURO É O SEU CÉU? A Escala de Bortle na Medição da Poluição Luminosa


Você sabe determinar o quão escuro é o céu que você observa? Sabia que é muito provável que poucos de nós tenhamos tido acesso a um céu verdadeiramente escuro? Pois é, devido à grande incidência de Poluição Luminosa (PL) que temos na atualidade, a cada dia que passa tem sido mais difícil ter acesso à céus muito escuros. Mas, como definir se o céu que você vê é suficientemente escuro?

Das diversas maneiras que existem para medir a Poluição Luminosa do céu noturno, uma delas consiste em registrar a magnitude limite do céu a olho nu, conhecida como Naked Eye Limiting Magnitude (NELM), que equivale ao valor da magnitude da estrela menos brilhante que se consegue observar a olho nu. Embora seja bem desafiante, esse método tem suas limitações, como depender da acuidade visual do observador e do esforço que o mesmo está disposto a fazer para visualizar as estrelas de menor brilho. Além disso, mesmo uma pequena quantidade de poluição luminosa pode degradar objetos difusos, como cometas, nebulosas e galáxias. Sendo necessário ao observador analisar também a interferência da PL para esses objetos não estelares.

Diante dessas limitações no registro de magnitudes, e com o objetivo de ajudar observadores a julgar a verdadeira escuridão de um determinado local, John E. Bortle criou uma escala com nove níveis, se baseando nos seus quase 50 anos de experiência de observação, que nos fornece um padrão consistente para comparar as observações com a poluição luminosa. A escala, que fornece diversos critérios para cada nível, vai da Classe 1, que se refere aos céus mais escuros da Terra, até a Classe 9, referente aos céus de grandes cidades. Esse trabalho de Bortle foi publicado inicialmente na edição de fevereiro de 2001 da Revista Sky & Telescope e posteriormente no site Sky & Telescope em 2009.

 Nas imagens abaixo você poderá conferir uma mesma paisagem do céu noturno sendo representada em diferentes classes da escala de Bortle. Na sequência, apresentamos a descrição de Bortle para cada classe da sua escala.

Créditos nas imagens

Classe 1: Excelente local em céu escuro.

A luz zodiacal, gegenschein e banda zodiacal todos visíveis - a luz zodiacal em um grau impressionante e a faixa zodiacal abrangendo todo o céu. Mesmo com visão direta, a galáxia M33 é um objeto óbvio a olho nu. A região de Escorpião e Sagitário da Via Láctea projeta sombras difusas óbvias no solo. A olho nu, a magnitude limite é de 7,6 a 8,0 (com esforço); a presença de Júpiter ou Vênus no céu parece degradar a adaptação ao escuro. Airglow (um brilho muito fraco, natural, mais evidente dentro de cerca de 15° do horizonte) é facilmente aparente. Com um telescópio de 12,5 polegadas, estrelas de magnitude 17,5 podem ser detectadas com esforço, enquanto um instrumento de 20 polegadas usado com ampliação moderada alcançará magnitude 19. Se você estiver observando em um campo coberto de grama cercado por árvores, seu telescópio, companheiros, e o veículo são quase totalmente invisíveis. Este é o Nirvana de um observador!

Classe 2: Local verdadeiramente escuro típico.

Airglow pode ser fracamente aparente ao longo do horizonte. M33 é facilmente visto com visão direta. A Via Láctea de verão é altamente estruturada a olho nu, e suas partes mais brilhantes parecem mármore com veios quando vistas com binóculos comuns. A luz zodiacal ainda é brilhante o suficiente para lançar sombras fracas antes do amanhecer e após o anoitecer, e sua cor pode ser vista como nitidamente amarelada quando comparada com o branco-azulado da Via Láctea. Quaisquer nuvens no céu são visíveis apenas como buracos escuros ou vazios no fundo estrelado. Você pode ver seu telescópio e arredores apenas vagamente, exceto onde eles se projetam contra o céu. Muitos dos aglomerados globulares de Messier são objetos distintos a olho nu. A magnitude limite a olho nu é tão fraca quanto 7,1 a 7,5, enquanto um telescópio de 12,5 polegadas alcança magnitude 16 ou 17.

Classe 3: Céu rural.

Alguma indicação de poluição luminosa é evidente ao longo do horizonte. As nuvens podem parecer fracamente iluminadas nas partes mais brilhantes do céu perto do horizonte, mas são escuras no alto. A Via Láctea ainda parece complexa, e aglomerados globulares como M4, M5, M15 e M22 são todos objetos distintos a olho nu. M33 é fácil de ver com visão evitada. A luz zodiacal é impressionante na primavera e no outono (quando se estende 60° acima do horizonte após o anoitecer e antes do amanhecer) e sua cor é pelo menos fracamente indicada. Seu telescópio é vagamente aparente a uma distância de 20 ou 30 pés. A magnitude limite a olho nu é de 6,6 a 7,0, e um refletor de 12,5 polegadas atingirá a magnitude 16.

Classe 4: Transição rural / suburbana.

Domos de poluição luminosa bastante óbvios são aparentes nos centros populacionais em várias direções. A luz zodiacal é claramente evidente, mas nem mesmo se estende até a metade do zênite no início ou no final do crepúsculo. A Via Láctea bem acima do horizonte ainda é impressionante, mas carece de tudo, exceto a estrutura mais óbvia. M33 é um objeto de visão difícil e só pode ser detectado em uma altitude superior a 50°. Nuvens na direção das fontes de poluição luminosa são iluminadas, mas apenas ligeiramente, e ainda estão escuras no alto. Você pode ver seu telescópio com bastante clareza à distância. A magnitude limite máxima a olho nu é de 6,1 a 6,5, e um refletor de 12,5 polegadas usado com ampliação moderada revelará estrelas de magnitude 15,5.

Classe 5: céu suburbano.

Apenas sinais da luz zodiacal são vistos nas melhores noites de primavera e outono. A Via Láctea é muito fraca ou invisível perto do horizonte e parece bastante apagada no alto. As fontes de luz são evidentes na maioria, senão em todas as direções. Sobre a maior parte ou todo o céu, as nuvens são visivelmente mais brilhantes do que o próprio céu. O limite a olho nu é de cerca de 5,6 a 6,0, e um refletor de 12,5 polegadas atingirá a magnitude de 14,5 a 15.

Classe 6: Céu suburbano brilhante.

Nenhum traço da luz zodiacal pode ser visto, mesmo nas melhores noites. Quaisquer indicações da Via Láctea são aparentes apenas em direção ao zênite. O céu dentro de 35° do horizonte brilha com um branco acinzentado. Nuvens em qualquer lugar do céu parecem bastante brilhantes. Você não tem problemas para ver oculares e acessórios de telescópio em uma mesa de observação. M33 é impossível de ver sem binóculos e M31 é apenas modestamente aparente a olho nu. O limite a olho nu é de cerca de 5,5, e um telescópio de 12,5 polegadas usado em potências moderadas mostrará estrelas com magnitude de 14,0 a 14,5.

Classe 7: Transição suburbana / urbana.

Todo o fundo do céu tem uma tonalidade branca acinzentada vaga. Fontes de luz fortes são evidentes em todas as direções. A Via Láctea é totalmente invisível ou quase invisível. M44 ou M31 podem ser vistos a olho nu, mas são muito indistintos. As nuvens estão brilhantemente iluminadas. Mesmo em telescópios de tamanho moderado, os objetos Messier mais brilhantes são pálidos espectros de suas aparências reais. A magnitude limite a olho nu é de 5,0 se você realmente tentar, e um refletor de 12,5 polegadas mal atingirá a magnitude 14.

Classe 8: céu urbano.

O céu brilha em um cinza esbranquiçado ou alaranjado, e você pode ler as manchetes dos jornais sem dificuldade. M31 e M44 podem ser mal vistos por um observador experiente em boas noites, e apenas os objetos brilhantes de Messier são detectáveis com um telescópio de tamanho modesto. Algumas das estrelas que compõem os padrões familiares de constelação são difíceis de ver ou estão totalmente ausentes. A olho nu pode distinguir estrelas com magnitude 4,5 na melhor das hipóteses, se você souber exatamente onde olhar, e o limite estelar para um refletor de 12,5 polegadas é pouco melhor do que magnitude 13.

Classe 9: Céu no centro da cidade.

Todo o céu está iluminado, mesmo no zênite. Muitas estrelas que compõem figuras familiares de constelações são invisíveis, e constelações como Câncer e Peixes não são vistas. Fora, talvez, as Plêiades, nenhum objeto Messier é visível a olho nu. Os únicos objetos celestes que realmente fornecem vistas telescópicas agradáveis são a Lua, os planetas e alguns dos aglomerados de estrelas mais brilhantes (se você puder encontrá-los). A magnitude limite a olho nu é de 4,0 ou menos.

Como podem ver, a descrição detalhada feita por Bortle em conjunto com a imagem apresentada nos fornece uma boa maneira de definir o quão escuro é o seu céu de acordo com a escala apresentada. Sabemos que nos locais de transição entre uma classe e outra pode não ser tão fácil de determinar, então ainda podem utilizar outra ferramenta que são os mapas interativos de poluição luminosa (deixaremos os links ao final do post).

Lembrem-se que essa informação é um item obrigatório no preenchimento da ficha de observação da Comissão Clube Messier-Polman da U.B.A., ou seja, para se tornar um Observador Sistemático na Astronomia certificado é necessário ter a habilidade de determinar a qualidade do céu nos seus mais diversos locais de observação.


Para saber mais sobre o assunto, consulte as seguintes fontes:

Site da International Dark-Sky Association (IDA) – https://www.darksky.org/

Revista Sky & Telescope – https://skyandtelescope.org/

Blog da Tania Dominici (Astrofísica) – http://poluicaoluminosa.blogspot.com/

Blog do Royce Bair (Astrofotógrafo) – https://intothenightphoto.blogspot.com/

Mapa Interativo de Poluição Luminosa Mundial – https://www.lightpollutionmap.info/

Novo Atlas Mundial do Brilho Artificial do Céu – https://cires.colorado.edu/Artificial-light


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Céus limpos e boas observações para todos(as)!


Audemário Prazeres

Coordenador da Comissão Clube Messier-Polman

Coordenador da Comissão Radioastronomia

Coordenador da Comissão Solar

A.A.P./U.B.A.

 

Lucivânia Souza

Co-coordenadora da Comissão Clube Messier-Polman

GEPEA/U.B.A.

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