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OLIMPÍADAS SANLUISEÑAS
DEL CONOCIMIENTO
- ASTRONOMÍA -
Lectura: El movimiento aparente de las estrellas
El movimiento de las estrellas, como el del resto de los astros del cielo, se rige por las
reglas del movimiento aparente. Así, excepto las estrellas circumpolares, todas las
demás aparecen por oriente y desaparecen por occidente, en levantes y ponientes
exclusivos. Todas, además cruzan la esfera celeste en una trayectoria circular, de la cual
sólo vemos un fragmento. Finalmente, su movimiento es uniforme y constante (demoran
lo mismo entre el levante y su culminación, que entre ésta y su respectivo poniente).
En esta fotografía del cielo estrellado del hemisferio norte, se aprecia el movimiento aparente de las
estrellas circumpolares visibles desde esa parte del mundo. La fotografía se obtiene dejando el obturador
abierto de la cámara y, por lo tanto, las estrellas aparecen como un trazo en lugar de ser un punto, a causa
de su movimiento aparente (como las luces de los autos en una autopista fotografiada de la misma manera).
En este caso, las estrellas giran alrededor del Polo Norte Celeste, el cual es el centro de todas las
circunferencias aparentes que trazan sus trayectorias. Nótese que en el centro, muy cerca del sitio donde
está el Polo Norte Celeste, hay una estrella. Esa estrella se denomina, por lo que acabamos de decir,
“Estrella Polar” o “Polaris”. En el hemisferio sur, no hay una estrella visible cerca del Polo Sur Celeste;
en ese lugar parece haber un espacio vacío.
Si se consideran las constelaciones, puede pensarse que las estrellas se mueven como
los individuos de una procesión o una manifestación. Una vez organizados, las columnas
de una procesión inician con cierta formación preestablecida un recorrido. Al final del
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mismo, todos los individuos se han desplazado, pero sus posiciones relativas dentro de
cada columna, en el interior de la procesión, no se han modificado. Análogamente, todas
las estrellas que forman una constelación se desplazan en el cielo siguiendo las mismas
reglas del movimiento aparente, pero no desarman el diseño de la constelación.
De esta manera, puede seguirse el movimiento aparente de las estrellas, visualizando
como el diseño de una constelación cualquiera se va trasladando en el cielo de oriente a
occidente a lo largo de la noche.
Esta característica del cielo nocturno hizo que los antiguos pensaran que las estrellas
estaban fijas sobre una esfera transparente (por ejemplo, de cristal) y que era esa esfera
la que se movía, arrastrando con ella a las estrellas incrustadas en la misma. Por esta
razón se las llamó también estrellas fijas y a la esfera que las contenía, esfera de las
estrellas fijas (1).
En esta imagen se muestran los trazos de las
estrellas tal cual aparecen poco después de
producidos sus respectivos levantes.
La inclinación de las trayectorias aparentes de las
estrellas, respecto al plano del horizonte, depende
de la ubicación del observador sobre la Tierra
En todas partes esas trayectorias se hayan
formando cierto ángulo respecto al horizonte,
excepto para observadores en cualquiera de los
polos terrestres y en el ecuador.
Para cualquier habitante de Argentina, la
trayectoria aparente de las estrellas forma cierto
ángulo respecto al horizonte.
En el diseño de la izquierda se ha esquematizado cómo se ven las trayectorias celestes de las estrellas
Otra forma de llamar a las estrellas fijas es diciendo que están quietas o “firmes”. De ahí la
denominación de firmamento para el cielo nocturno (luego extendida al cielo diurno).
1
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para un observador ubicado en cualquier sitio sobre el ecuador terrestre. Allí, las estrellas parecen
moverse, cerca del horizonte, en forma vertical, tanto en sus levantes como en sus ponientes. En el diseño
de la derecha, en cambio, se muestran los trazos que ve un observador ubicado en el Polo Norte de la
Tierra; en este caso, las estrellas se mueven en círculos paralelos al horizonte, es decir, todas son
circumpolares (las estrellas vistas en los Polos de nuestro planeta, ni salen ni se ponen). Algo semejante
aprecia un observador ubicado en el Polo Sur de la Tierra.
Estrellas con movimiento peculiar
Los antiguos observadores, que describieron y registraron el
movimiento de las estrellas, que crearon las constelaciones y
siguieron el movimiento de sus estrellas a lo largo del año, se
dieron cuenta también que había un grupo de estrellas, todas
muy brillantes, que no se movían exactamente como las demás.
A esos astros, que parecían moverse por donde querían,
independientemente del resto, los llamaron “astros vagabundos”
o “astros errantes”. A la visión se trataba de estrellas de diversas
magnitudes que, en lugar de estar “fijos” en la esfera celeste,
mostraban un movimiento propio sobre la misma.
Los planetas se mueven en la banda del Zodíaco y su
movimiento, en general, es de occidente a oriente, como el del Sol y el de la Luna. Sin
embargo, si se les observa con atención durante cierto lapso bastante largo, se les ve,
después de un movimiento de occidente a oriente, detenerse, retroceder de oriente a
occidente durante algún tiempo, detenerse de nuevo, para volver después a emprender la
marcha que tenían antes y volver a comenzar esta secuencia. Los planetas describen así,
sobre la esfera celeste, trayectorias que pueden representarse como líneas sinuosas,
compuestas de arcos que avanzan y retroceden alternativamente.
La placidez del brillo aparente de los planetas, esto es, prácticamente la ausencia de
centelleo (2) en su brillo (a menos que estén muy próximos al horizonte) los distinguía
también de las estrellas fijas.
Los antiguos no conocían más que cinco planetas, a quienes asociaron con dioses. Sus
nombres, tal como nos llegaron al presente, devienen de la mitología greco/romana:
Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno. Hoy no solo sabemos que existen muchos
más planetas que los cinco que advirtieron los antiguos, sino que estos astros, los
planetas (todos y cualquiera de ellos) son muy diferentes a las estrellas.
En esta fotografía aparece un cielo estrellado,
con algunas estrellas que se destacan por su
brillo.
En realidad, dos de ellas (las que aparecen
más luminosas) no son estrellas sino los
planetas Venus y Júpiter.
Cuando los planetas se ven tan juntos en el
cielo, los astrónomos hablan de que se ha
producido una “conjunción de planetas”.
Estrellas con movimiento repentino
2
El centelleo es el fenómeno por el cual las estrellas parecen titilar en el cielo.
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En las noches claras, contra sobre el fondo estrellado de la
esfera celeste, se puede observar, en forma repentina, que un
punto levemente brillante se desplaza con rapidez. En pocos
segundos desaparecerá de la visión. Son meteoros
extraterrestres llamados estrellas fugaces. Su brillo
resplandece en la oscuridad de la noche y provoca que un
observador confunda a ese meteoro con una estrella que,
aparente y repentinamente, ha dejado su posición fija en la
esfera celeste (dejó su formación en la “procesión estelar”,
algo totalmente inusual e inesperado). Popularmente, ese
acontecimiento se reconoce con la expresión "se ha caído una
estrella" o bien “la estrella se ha fugado, ha huido de su lugar
en el cielo” y de ahí su denominación de estrella “fugaz” (3).
En esta fotografía se ha captado
el momento de ocurrencia de dos
estrellas fugaces.
Hoy se conoce que las estrellas fugaces son partículas de polvo de muy pequeño tamaño
que al penetrar la atmósfera terrestre, se queman rápidamente por el calor que se genera
en el rozamiento de su caída con el aire.
Aquellas partículas de mayores dimensiones y un peso apreciable, llegan a ser más brillantes y hasta pueden observarse durante un tiempo más prolongado, describiendo
largas trayectorias. En promedio, si observamos el cielo nocturno durante una hora,
notaremos que surgen alrededor de media docena de estrellas fugaces, sin ninguna
dirección en particular.
En ocasiones la estrella fugaz resplandece con un fulgor
extraordinario, su trayectoria permanece visible por más tiempo
a pesar que se mueven a mayores velocidades y sucede que,
además, su aparición puede estar acompañada de un
estruendo. En esos casos, se las denomina bólidos. Son tan
luminosos que pueden apreciarse a plena luz del día.
La palabra meteorito, bastante común en el lenguaje corriente
no identifica a un meteoro “chiquito”, sino otra idea. En general,
los meteoros se incineran totalmente en el aire. Pero, sucede
que si el objeto que penetra en la atmósfera terrestre es lo
suficientemente grande como para que, luego de quemarse, aún
resta una porción considerable y ésta impacta la superficie
terrestre, entonces a esa roca “caída del cielo” la denominamos
meteorito.
Dos ejemplos de bólidos.
Si estos meteoros son un fenómeno curioso y atrayente, existe otro más espectacular.
Sucede que en ciertas fechas el número de estrellas fugaces aumenta notoriamente y
pueden verse cientos de ellas en la misma zona del cielo; por estas características, este
fenómeno se conoce como lluvia de estrellas fugaces (o lluvia de meteoros) y suelen
durar algunas horas. Para un observador terrestre, tan sólo por un efecto de perspectiva,
los meteoros de una lluvia parecen emerger de un único sitio de la esfera celeste llamado
punto radiante (4). Las lluvias de estrellas fugaces reciben el nombre de la constelación
3
Como es un acontecimiento extraordinario, en la antigüedad, individuos de diferentes culturas lo
consideraron un acontecimiento milagroso y hubo quienes además, aprovechaban el mismo para
pedir un deseo. En Argentina, se suelen pedir tres.
4 Los astrónomos hemos acumulado evidencias que vinculan las lluvias con restos de cometas que
se desintegraron; esto es, al aproximarse al Sol, un cometa se parte (puede incluso pulverizarse
por completo) y deja en el espacio parte de su polvo en forma de una tenue nube de partículas.
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donde aparece el mencionado punto radiante; por ejemplo, la famosa “Leónidas” es una
lluvia de estrellas fugaces que ocurre en dirección de la constelación de Leo (el león).
En esta imagen se ha capturado
un instante de alta densidad de
estrellas fugaces, durante una
lluvia.
Identificación
del
“punto
radiante”, de donde parecen
salir las estrellas fugaces. Se
halla en el centro de la imagen.
Esta fotografía telescópica muestra las
estrellas fugaces como emergiendo de un
punto radiante ubicado a la izquierda de
la imagen.
Agrupaciones reales de estrellas (no siempre observables a simple vista)
Racimos de estrellas
Desde la superficie de la Tierra es común ver que
ciertas estrellas se hallan muy juntas entre sí, formando
un par compacto. Se ven siempre en la misma
ubicación, una respecto a la otra, y se mueven al
unísono sobre la esfera celeste. A estos pares se los
denomina estrellas dobles visuales. Son sólo una
disposición aparente producto de la perspectiva con
que las vemos desde nuestro planeta; esto es, en
realidad las estrellas, en el espacio, están muy alejadas
una de la otra y tan sólo las vemos juntos porque
nuestra visión las une en la dirección en que nos llegan
sus brillos respectivos.
Placas fotográficas con estrellas
dobles visuales.
Pero también hay estrellas dobles que sí están relacionadas entre sí, conformando un
“sistema” en el cual interactúan una con la otra a través de sus respectivas atracciones
gravitatorias y también por la radiación que emiten. A estos sistemas se los denomina
estrellas dobles físicas. A simple vista no es posible distinguirlos de los visuales, es
preciso hacer ciertos estudios más detallados.
Así como hay sistemas de dos estrellas unidos físicamente, hay agrupaciones estelares
con más miembros, que tampoco son visibles a simple vista y, para su detección deben
utilizarse telescopios u otros instrumentos que permitan una imagen más detallada. Entre
estos sistemas estelares, destacamos:
Durante un largo tiempo, ese polvo permanece en la órbita original del cometa, describiendo cierta
trayectoria alrededor del Sol (por tal razón, se considera que esas nubes también son miembros
del Sistema Solar). Cuando la Tierra atraviesa una de esas nubes, mucho de su polvo penetra la
atmósfera terrestre, se quema y todas las partículas que alcanzan un brillo suficiente para ser
visible, producen el efecto de lluvia de estrellas fugaces.
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Sistemas múltiples: Son formaciones con tres o más estrellas. Algunos párrafos
antes, mencionamos que la estrella más cercana a la Tierra es Alfa Centauri (la
estrella más brillante de la constelación Centauro, reconocible a simple vista uno
de los “punteros” de la Cruz del Sur). Ahora bien, cuando esa estrella se observó
con potentes telescopios se comprobó que, aunque se aprecia una sola estrella en
el cielo, en realidad Alfa Centauro es un sistema estelar compuesto de tres
miembros. La componente más pequeña de ese sistema es, en realidad, la estrella
más cercana a la Tierra de las tres y, por esa razón, se la denomina “Próxima del
Centauro”.
La dos componentes principales del sistema triple
estelar Alfa del Centauro. El fondo del cielo que
aparece en la fotografía son miles de estrellas
más lejanas. La componente más pequeña del
sistema (Próxima, no ha sido incluida)
Ilustración imaginaria de cómo se vería un
sistema doble estelar desde la superficie de
un planeta ficticio que girara alrededor de
ambas estrellas. También se ve parte de
otro planeta cercano.
Cúmulos: Son formaciones con centenares a miles de estrellas conformando un sistema
interactuante. Los hay con una forma irregular y con estrellas más jóvenes que el Sol (son
los cúmulos abiertos) y los de forma regular (esferoidales) y con una mayoría de estrellas
más viejas que el Sol (son los cúmulos globulares). Con muy pocas excepciones, los
cúmulos abiertos no son identificables fácilmente a simple vista. Los cúmulos globulares,
cuando son muy brillantes, se los aprecia, a simple vista, como si fuese una estrella única.
El cúmulo abierto “Pléyades” es visible a simple
cerca de la constelación de Tauro y popularmente se
lo reconoce como las “siete cabritas”.
Este cúmulo globular espectacular sólo es
observable con un telescopio. Se encuentro en
la constelación del Tucán
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Galaxias: Son conglomerados de decenas de miles de millones de estrellas, polvo
y gas. Todo cuanto vemos en el cielo, a simple vista, está dentro de una galaxia
denominada Vía Láctea, de cuya estructura sólo podemos ver un fragmento desde
la Tierra (ya que estamos, junto con el Sol y todos los planetas) inmersos en su
interior. Sin embargo hay miles de millones de otras galaxias, pero no son
observables a simple vista; para ello son precisos potentes instrumentos de
observación.
Las estrellas, el polvo y el gas que constituyen las galaxias presentan estructuras extraordinarias,
sólo apreciables con telescopios.. Aquí mostramos algunas galaxias de forma “espiral” (una de canto
o de perfil (derecha) y otra tomada “desde arriba” (izquierda). La galaxia en la que estamos
inmersos se considera similar a la mostrada en la foto de la derecha, conocida como “Galaxia de
Andrómeda”. A simple vista, cuando una galaxia muy brillante resulta visible, se observa como una
estrella muy débil o bien como un objeto “nebuloso” (difuso, poco claro).
Las únicas galaxias observables a simple vista son dos y se conocen como Nube Mayor y Nube Menor
de Magallanes. Se pueden ver sólo en el cielo austral, durante los meses de verano. Son galaxias
relativamente pequeñas y tiene forma irregular. Se las denomina de esa manera (además de su
tamaño) porque fueron identificadas como “nubes” permanentes del cielo nocturno durante la
expedición de Hernando de Magallanes (ilustración de arriba, a la izquierda) en el siglo XVI.
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Vía Láctea
Sin salir de la Tierra, los astrónomos han podido averiguar que el Sol, junto con el grupo
de astros que lo rodea, se mueve por adentro de una estructura gigantesca de estrellas,
polvo y gas que, como hemos anticipado, se denomina galaxia. Al estar adentro de la
misma, desde la Tierra sólo podemos apreciar, en una noche clara, parte de la galaxia
como una franja de estrellas que cruza el cielo. Dado que esa región, desde la
antigüedad, se conocía como la Vía Láctea, tal nombre se ha extendido a toda la galaxia
(5).
Dos fotografías de la franja de la Vía Láctea, tal como se puede apreciar desde la Tierra.
Salvo poquísimas excepciones, todos los astros que ve un
observador en la superficie terrestre, a simple vista, forman parte de
la Vía Láctea. Si pudiésemos ver la galaxia desde fuera del Sistema
Solar, aparecería como un remolino circular de estrellas, con una
zona central abultada y brillante, al que los astrónomos llamamos
núcleo y que muestra una forma parecida a una pelota de rugby.
Desde ese núcleo arrancan senderos de estrellas denominados
brazos espirales que parecen enroscarse a su alrededor; la zona
visible desde el cielo de la Tierra es, justamente, una porción de
esos brazos.
Dibujo panorámico de
nuestra galaxia, la Vía
Láctea, tal como se
vería desde nuestro
lugar en su interior.
Vista de perfil, en la Vía Láctea resultan notables ciertas manchas
oscuras (en realidad son zonas de polvo) y cientos de miles de
5
Los antiguos griegos creían que Zeus, su dios principal, se enamoró de una bella mujer llamada
Alcmena. Fruto de esa relación fue un hijo varón, al que, le dieron el nombre de Hércules. Como
Alcmena era mortal, Zeus pensó que si su esposa, la diosa Hera, amamantase a Hércules, su
leche le otorgaría la inmortalidad. Así, aprovechando que Hera dormía, Zeus se acercó por el aire,
con Hércules en brazos, y lo sostuvo suavemente mientras mamaba. PeroImagen
sucedió
que lejana
Hera
de una
despertó y rechazó frenéticamente al bebé, a sabiendas que era un hijo “ilegítimo”
su marido.
galaxia deespiral,
cuya
En el ademán, una gota de la leche divina se derramó sobre el cielo, dando origen
mancha
forma a
es una
similar
a la
blancuzca que cruza la esfera celeste. Así explicaban el origen de esa zona
del cielo: la “vía
Vía Láctea
láctea”, que significa, literalmente, “camino de leche” (también la fuerza sobrehumana de Hércules,
producto de lo poco que alcanzó a mamar de Hera). Recién se supo que la Vía Láctea era una
zona poblada de millares de estrellas cuando Galileo enfocó por primera vez el telescopio a esa
zona del cielo, a comienzos del siglo XVII.
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puntos brillantes (que son estrellas) en una estructura bastante plana, en la que sólo
sobresale el núcleo. Esa zona, de espesor mucho menor que el diámetro, se denomina
disco.
Alrededor del disco galáctico hay una gigantesca burbuja (que los astrónomos llamamos
el halo galáctico) formada por pocas estrellas, un montón de cúmulos globulares y una
nube de materia no visible.
Nuestro Sol arrastra al sistema planetario en un
movimiento alrededor del núcleo con una
velocidad cercana a los 800.000 km por hora
(en promedio); así, demoramos unos 200
millones de años en completar un giro. Tanto
las nubes de gas y polvo (nebulosas), como
todas las estrellas, giran alrededor del centro de
la Vía Láctea, demorando millones de años en
dar una vuelta completa. Se estima que más de
200.000 estrellas conforman la estructura de la
Vía Láctea, con una mayor concentración hacia
el núcleo.
Las galaxias Nube Mayor y Nube Menor de
Magallanes (antes mencionadas) son dos
galaxias que giran alrededor de la nuestra. Por
último, mencionemos que la Vía Láctea y un
conjunto de por lo menos unas cincuenta
galaxias de diferentes formas y tamaños,
conforman un conglomerado mayor llamado Grupo Local de Galaxias.
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