Se direcionarmos duas superfícies com áreas iguais — uma com o diâmetro de 6 cm e outra com 160 cm — para um astro qualquer, podemos concluir que a região com 160 cm de diâmetro recebe aproximadamente 710 vezes mais energia por unidade de tempo do que a de 6 cm. Essas superfícies coletoras podem representar, por exemplo, as objetivas de uma luneta Tasco e do refletor Perkin-Elmer do LNA/OPD. Dessa forma, é possível observar estrelas mais fracas utilizando telescópios com maiores aberturas.
A equação que sintetiza esse conceito é a da magnitude limite, expressa da seguinte forma:
Em que:
- M é a magnitude limite (utilizando o olho humano como detector);
- B é o diâmetro da objetiva do telescópio, em centímetros.
É importante ressaltar que, em ambientes urbanos, a poluição luminosa e atmosférica nos afasta da magnitude limite ideal obtida pela equação acima. De acordo com essa relação, um telescópio com 6 cm de abertura teria uma magnitude limite de 11. Contudo, ao realizarmos observações em uma cidade, podemos perder de 2 a 3 pontos nessa magnitude limite, o que a reduz efetivamente para valores entre 8 e 9.
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