Ciao 'nduja.
Credo che sbagli l'approccio per la tua domanda.
La luminosità superficiale non è altro che il valore di magnitudine dell'oggetto spalmata lungo la dimensione dell'oggetto stesso sul cielo.
Nella maggior parte dei casi, più l'oggetto è grande, più sarà la differenza tra il valore di magnitudine e di lum.superficiale.
Esempi:
M33Mag: 6.3
Lum. Sup: 13.9
M31Mag: 4.4
Lum. Sup: 12.9
A questo punto viene da chiedersi: qual è il valore di riferimento al quale dobbiamo tener conto?
Entrambi.
Il valore di magnitudine, però, non è sufficiente da solo a capire se l'oggetto è visibile al telescopio. E' indicativo, ma non ci dà la certezza di vederlo solo perchè abbiamo un telescopio da 50cm di diametro.
Per capire se un vedremo un oggetto con un determinato telescopio c'è un terzo elemento (di fondamentale importanza) da tener conto.
Si tratta della "luminosità superficiale" del cielo. La sua scurezza.
Più è buio il cielo più differenza ci sarà tra luminosità superficiale dell'oggetto e quella del cielo, e più l'oggetto sarà contrastato.
Non è il singolo valore a determinarne la visibilità.
Non è un confronto "maginitudine limite strumento VS magnitudine oggetto".
Nè "diametro strumento VS luminosità superficiale oggetto".
E' l'insieme delle circostanze osservative
strumento + cielo VS luminosità globale dell'oggetto (data da maginitudine e dalle dimensioni angolari)
Mi è capitato di sperimentare questo (piu' di una volta) con i miei occhi, riuscendo a osservare galassie con valore di magnitudine superiore a quello che mi consentiva il telescopio che stavo usando.
Con un 30cm ho visto la PGC30008 di mag 15.1. Il telescopio vede massimo stelle di 14.22 secondo una banale formula:
Con un 40cm ho visto la PGC5313 di mag 16.3. Il 40cm raggiunge stelle di 14.81...
Al telescopio possiamo usare un altro elemento a nostro favore: l'ingrandimento.
I possessori di strumenti oltre i 25cm di diametro possono ingrandire a sufficienza per scurire ancora di piu' un cielo di alta montagna (che come base di partenza rimane fondamentale) e non scurire troppo gli oggetti deboli nell'oculare.
Quando andiamo oltre un certo valore d'ingrandimento, la luminosità del cielo si abbatte e il contrasto tra il cielo e il valore di luminosità superficiale dell'oggetto migliora ulteriormente a nostro favore.
Questo è un motivo per cui ingrandendo saltano fuori altri oggetti al limite dello strumento.
Se ti va di approfondire ulteriormente puoi vedere qui:
http://www.cruxis.com/scope/limitingmagnitude.htm dove trovi diversi approcci per determinare la magnitudine limite raggiungibile da uno strumento.
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