Определение блеска звезд в звездных величинах, вы­полненное точными способами измерения с примене­нием специальных приборов — фотометров, показало, что блеск звезд не может быть точно выражен целыми значениями звездных величин (1, 2, 3 и т. д.), ибо блеск звезд весьма разнообразен. Поэтому шкала подразде­ляется на десятые, сотые и даже тысячные доли (в за­висимости от требуемой степени точности) звездных ве­личин. Отсюда блеск большинства звезд выражается дробными значениями звездных величин, всегда обозна­чаемыми латинской буквой т, например, 2,12; 3,56; 5,78 и т. д.

В качестве примера укажем блеск в звездных вели­чинах семи основных звезд Большой Медведицы (см. рис. 1):

Точные измерения блеска ярких звезд показали, что некоторые из них ярче звезд первой звездной вели­чины; такие звезды считают звездами нулевой звезд­ной величины: например, Лиры (Вега) имеет блеск 0,14; Волопаса (Арктур) 0,24; Возничего (Капел­ла) 0,21 и т. д. Наконец, две звезды — Канопус ( Ки­ля) и Сириус ( Большого Пса) ярче звезд нулевой звезд­ной величины и им приписана отрицательная звездная величина -0,89 и -1,58 соответственно.

В звездных величинах можно выразить блеск Солн­ца (-26,8), Луны (-12,7 в полнолуние) и планет.

Людям, знакомым с математическими понятиями степени и логарифмов чисел, будет понятно, что шкала звездных величин представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем, равным 2,512, и тогда от­ношение блеска E/E двух объектов, со звездными ве­личинами , будет

так как более яркие объекты имеют меньшую звездную величину, и наоборот.

Обычно эту формулу, называемую формулой Погсона, используют в логарифмическом виде, и так как lg 2,512=0,4, то

В качестве примера использования этой формулы вычислим отношение освещенности участка земной по­верхности от Солнца и полной Луны, находящихся на одинаковой высоте над горизонтом. Так как видимая звездная величина Солнца , а полной Луны , то

откуда , т. е. Солнце освещает местность примерно в 440 тысяч раз сильнее, чем полная Луна.

Аналогично легко найти, что Луна в полнолуние ( ) ярче Луны в фазе первой четверти ( ) в 30 раз:

или

Эта же формула позволяет определять звездные величи­ны т светящихся объектов путем сравнения их блеска Е с блеском E светила с известной звездной величиной m, причем отношение E/E измеряется с большой точ­ностью фотометрами. Звездные величины, определяе­мые глазом, хотя бы и с помощью оптических инстру­ментов, называются визуальными звездными величи­нами. Именно о них и шла речь выше.

В практику астрономии ныне широко внедрилась фотография, которая позволяет фотографировать звезды гораздо более слабые, нежели наблюдаемые глазом в самые сильные телескопы. Так, самый мощный телескоп сейчас позволяет фотографировать звезды до 24, т. е. звезды в 1,6 млрд. раз более слабые, чем звезды нулевой звездной величины.

Но фотографические пластинки несколько иначе ре­агируют на свет, нежели глаз. Есть фотопластинки, на которые красный свет совсем не действует, желтый свет действует весьма слабо, зато необычайно сильно дейст­вуют синие, фиолетовые и ультрафиолетовые лучи. По­этому звезды красноватого цвета, например, Антарес ( Скорпиона) или Бетельгейзе ( Ориона), яркие для глаза, па такой фотопластинке выйдут более слабыми, в то время как голубоватые звезды получатся более яр­кими. Это и заставило астрономов ввести еще одну шка­лу звездных величин, основанную на воздействии света па фотопластинку и названную шкалой фотографиче­ских звездных величин. Она строится совершенно так же, как и визуальная шкала звездных величин, но блеск звезд, выраженный в ней, отличается от визу­ального блеска в зависимости от цвета звезды, что поз­воляет по разности фотографической и визуальной звездных величин звезды численно выражать ее цвет. Эта разность называется показателем цвета и является одной из важных характеристик звезды, поскольку связана с ее температурой.