Kad se pogledaju zvezde na noćnom nebu, lako se može uočiti da one sijaju različitim sjajem. Magnituda je mera sjaja jedne zvezde ili nekog drugog nebeskog tela. Što je svetliji objekat, niži broj mu se pripisuje kao magnituda. Lestvica kojom se ona meri potiče iz stare Grčke, a zvezde vidljive golim okom bile su podeljene u šest klasa magnitude. Najsvetlije zvezde bile su prve magnitude (m = 1), a najtamnije šeste (m = 6), što je granica ljudske moći opažanja bez pomoći teleskopa. Svaki stepen magnitude smatrao se dva i po puta svetlijim od sledećeg. Uopšteno se smatra da je taj način označavanja sjaja nebeskih tela izmislio grčki astronom i matematičar Hiparh (190–120. pre n. e.), a popularizovao ga je takođe grčki astronom i matematičar Ptolomej (90–168) u svom Almagestu, astronomskom traktatu objavljenom 150. godine u kojem je predložen geocentrični sistem.
Upotreba teleskopa, koji je pronađen početkom XVII veka, postepeno je dovela do otkrića mnogih zvezda slabijeg sjaja, pa je postojeća skala od šest magnituda znatno proširena. U XIX veku, astronomi su počeli preciznije da mere magnitude. Tada su uvideli da zvezde imaju kontinuiran sjaj, pa su zato uveli i frakcione magnitude. Na primer, sada se zna da Deneb, najsjajnija zvezda sazvežđa Labud, ima magnitudu 1,25, dok je u starom veku ta zvezda bila klasifikovana kao zvezda prve magnitude. Takođe, utvrđeno je da neke od zvezda klasifikovanih u prvu magnitudu imaju znatno veći sjaj nego što se do tada verovalo. Kako je astronomija nauka koja se teško odriče tradicije, Hiparhova podela je sačuvana, a idući logikom da sjajnija tela imaju brojčano manju vrednost magnitude, uvedene su negativne magnitude. Tako, na primer, Sirijus, najsjajnija zvezda na noćnom nebu, ima magnitudu −1,46. Na nebu se mogu videti i druga tela koja su sjajnija od zvezda prve klase, kao što su, na primer, Sunce, Mesec i gotovo sve planete Sunčevog sistema. Tako je magnituda Sunca −26,7, a punog Meseca −12,7. To su srednje vrednosti, što znači da je to sjaj ta dva nebeska tela pri njihovoj srednjoj udaljenosti od Zemlje, sa koje se i posmatraju. Astronomi danas, pomoću moćnih instrumenata, mogu videti i zvezde dvadeset šeste klase magnitude.
Ono šta oko registruje kao razliku u sjaju između dve uzastopne magnitude odgovara konstantnom odnosu njihove sjajnosti. U današnjim sistemima, razlika od jedne magnitude definisana je kao količnik svetline 2,512 puta jače. Tako razlika od pet magnituda odgovara količniku svetlosti od 100 prema 1. To znači da je zvezda iz prve magnitude 2,512 puta sjajnija od zvezde iz druge magnitude, ona iz druge magnitude sjajnija je 2,512 puta od zvezde iz treće magnitude, i tako sve do šeste magnitude. Dakle, ako se dve zvezde međusobno razlikuju za jednu magnitudu, onda je ona sa manjom magnitudom 2,512 puta sjajnija od one sa većom magnitudom. To znači da je zvezda iz prve magnitude 100 puta sjajnija od zvezde iz šeste magnitude (peti koren iz 100 približno je 2,512). Na osnovu toga se može lako izračunati da je Sunce oko 400 000 puta sjajnije od punog Meseca, a da je pun Mesec oko 150 000 puta sjajniji od zvezda prve klase.
Podela magnituda
Razlikuju se dve vrste magnituda:
1. vidljiva magnituda – svetlost objekta vidljiva sa Zemlje,
2. apsolutna magnituda – svetlost objekta kakva bi se videla sa udaljenosti od 10 parseka, tj. 32,6 svetlosnih godina.
Pošto se zvezde nalaze na različitim rastojanjima ne može se odrediti koja je od njih sjajnija, već samo koja izgleda sjajnija. Vidljiva (prividna) magnituda govori nam koja zvezda izgleda sjajnija, a apsolutna magnituda koja je stvarno sjajnija. Kad se zna rastojanje do neke zvezde, može se izračunati koliki bi bio njen sjaj kad bi se nalazila na nekoj standardnoj udaljenosti. Astronomi su odlučili da ta standardna udaljenost bude 10 parseka i definisali su apsolutnu magnitudu kao magnitudu koju bi imala neka zvezda kad bi se nalazila na udaljenosti od 10 parseka. Kad se zna vidljiva magnituda i rastojanje, pomoću formule se može izračunati apsolutna magnituda:
M = m + 5 − 5 log d
gde je:
• M – apsolutna magnituda
• m – vidljiva magnituda
• d – udaljenost tela od Zemlje izražena u parsecima
Na osnovu navedene formule, apsolutna magnituda Sunca iznosi 4,8, a Meseca 31,8.