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Página 1 de 4 OLIMPÍADAS SANLUISEÑAS DEL CONOCIMIENTO - ASTRONOMÍA Nivel D Lectura: Sobre las estrellas Además de la Luna, sin duda los astros más destacados de la noche terrestre son las estrellas (1); puede suceder que haya una noche sin Luna (o con la Luna en una fase casi imperceptible) pero no hay una noche sin estrellas (2). Las estrellas se presentan a la visión como minúsculos puntos de luz, es decir, sin forma aparente. Destellan con diferente fulgor y, observando con atención, no tienen un color uniforme, sino que muestran distintos matices. Como curiosidad, a continuación mencionamos cuál es el equivalente a estrella en otros idiomas: Bintang (indonesio) Eek’ (maya) Feti'a (tahitiano) Hoku (hawaino) Izar (vasco) Shaken (japonés) Stel (catalán) Stelo (esperanto) Stjärna (sueco) Streya (papiamento) Wangülen (mapuche) Zvyezdá (ruso) Xīng - 星 (chino mandarín) Csillag (húngaro) Estrela (portugués) Gwiazda (polaco) Hoshi (japonés) Mbyja (guaraní) Star (inglés) Stella (italiano) Stern (alemán) Stjerne (dinamarqués) Täht (estonio) Warawara (aimará) Yll (albanés) ( ن جمárabe) Cojab - ( כוכבhebreo) Etoile (francés) Hira shuriken (japonés) Hvězda (checo) Seren (galés) Stea (rumano) Stella (latín) Stjarna (islandés) Stjerne (noruego) Tähti (finlandés) Whetū (maorí) Zvezda (búlgaro) Independientemente de como son representadas o nombradas en las diferentes culturas, las estrellas visibles a simple vista coinciden en los mismos rasgos. El brillo de las estrellas No todas las estrellas brillan de la misma manera, no muestran el mismo brillo aparente. Hay estrellas muy luminosas y, también otras cuya luz apenas es perceptible por nuestros ojos. El brillo que vemos de las estrellas se dice aparente ya que no es el brillo con el que realmente fulguran en el espacio. 1 Vale resaltar que hoy sabemos que el Sol también es una estrella, sólo que muchísimo más cerca de la Tierra que cualquier del resto de las estrellas conocidas. Por esa razón, no vemos al Sol como un punto, sino que podemos apreciar su “disco” (es decir, la visión bidimensional de su cuerpo, muy parecido a una esfera) 2 Obviamente, hablamos de noches despejadas, sin nubes ni otros meteoros atmosféricos. © Costa & Tignanelli -2009 Página 2 de 4 Entonces: ¿cuánto de brillante es una estrella en realidad? A simple vista, no es posible saberlo. El brillo aparente de las estrellas depende no sólo de su brillo real (un rasgo físico que los astrónomos llamamos brillo intrínseco (3)) sino también de la distancia a la que se encuentran las estrellas. La luz de una estrella que vemos muy brillante en el cielo, puede provenir de un astro muy próxima a nosotros, mientras que un punto de luz apenas perceptible por los ojos puede corresponder a una estrella superluminosa, pero que vemos débil porque se haya a una distancia colosal de la Tierra (4). Por lo tanto dos tipos de parámetros se utilizan para determinar el brillo de las estrellas: (a) la magnitud aparente, y (b) la magnitud absoluta. La magnitud aparente mide el brillo aparente de las estrellas, otra forma de nombrar su luminosidad tal cual la vemos en el cielo. La idea de magnitud aparente fue inventada hacia el año 134 a.C., por el astrónomo griego Hiparco, quien también fue el primero en hacer un mapa del cielo estrellado. En el desarrollo de su mapa, Hiparco clasificó el brillo de un millar de estrellas. Utilizando sólo sus ojos, las dispuso en seis categorías o magnitudes, desde la 1ª magnitud, la categoría menos poblada, es decir, incluía apenas las 20 estrellas más brillantes del cielo (5), hasta la 6ª magnitud, que es la categoría más abundante, ya que contenía todas las estrellas de brillo más débil (incluso, las de brillo apenas perceptible a simple vista. De esta manera estableció la idea de que cuanto mayor es el brillo de las estrellas, menor es el número que lo identifica, es decir, menor es su magnitud. Al respecto, el astrónomo R. Burnham, en su obra “Manual de los Cielos” aconseja lo siguiente: La confusión desaparecerá de inmediato si se sustituye la palabra “magnitud” por la palabra “clase”. Evidentemente nosotros esperaríamos que una “estrella de primera clase” sea más brillante que una estrella de segunda o de tercera. Y el término “cuarta clase” ya empieza a sugerir debilidad o insignificancia” El sistema de magnitudes aparentes inventando por Hiparco aún se utiliza en el presente. No obstante, fue calibrado en 1856 por el astrónomo inglés Norman Pogson. Ahora bien, para responder a la pregunta ¿Cuánto brillan realmente las estrellas? es posible que la magnitud aparente, que mide el brillo que “parece” tener la estrella, pueda resultar insuficiente para responder a esta pregunta. La distancia es lo que cuenta para 3 Este rasgo está vinculado con la cantidad de energía que emite la estrella por unidad de tiempo desde su superficie. 4 Una lamparita de 25 W colocada a un metro de nosotros nos brinda mayor iluminación que un sistema de 100 reflectores de 1000 W ubicado a 100 km de distancia. Algo semejante podemos pensar con dos lamparitas de igual iluminación: la ubicada cerca parece más luminosa que la otra, ubicada más lejos. 5 Recordemos que Hiparco observaba desde Grecia, así que habló de las estrellas observables desde esa parte del mundo. © Costa & Tignanelli -2009 Página 3 de 4 saber cuánto brilla realmente. Por eso, a principios del siglo XX, el astrónomo dinamarqués Ejnar Hertzprung (1873-1967) inventó el concepto de magnitud absoluta, que permite comparar las estrellas según el brillo aparente que tendrían de estar todas a la misma distancia de la Tierra. En lo que sigue y sólo cuando sea necesario, utilizaremos únicamente magnitudes aparentes para caracterizar el brillo de las estrellas, ya que es tal cual aparecen a nuestra visión y nos permiten estimar y comparar lo que vemos (6). Cuando sea preciso, aclararemos la necesidad de utilizar magnitudes absolutas. Esta ilustración corresponde a un fragmento de un mapa estelar moderno. Las estrellas están ubicadas sobre una grilla que define un sistema de dos coordenadas angulares, las cuales determinan su posición en la esfera celeste. Además las estrellas se dibujan como círculos de diferentes diámetros, en correspondencia a sus respectivas magnitudes. Cuando más brillante es la estrella más grande es el círculo que la representa y, por lo tanto, menos es su magnitud. En la antigüedad, al nombre de la estrella se le añadía la elevación que alcanzaba sobre el horizonte o bien el sitio preciso de su levante; más tarde, también se añadió su color aparente. El número de estrellas visibles Una impresión popular sostiene que el número de estrellas visibles es infinito, con lo cual se quiere expresar que saber ese número es una operación imposible (serían “incontables”) o bien que se trata de un número superior a cientos de miles de millones (una cifra que reforzaría la idea de que es imposible su cómputo). Sin embargo, contar las estrellas del cielo visible ha sido una de las actividades más antiguas de los astrónomos y se idearon diversos métodos para hacerlo, cada vez con mayor precisión. Si bien hoy se conoce que el número de estrellas del universo es realmente muy grande (aunque probablemente finito), a simple vista, el número de estrellas observables en la esfera celeste no es superior a 10.000; el número de estrellas visibles y el número de estrellas que existen son muy diferentes (7). Esto indica que, en condiciones óptimas de 6 Por otra parte, estamos proponiendo que una manera de estudiar el cielo es asociándole una forma esférica (la esfera celeste). Sobre esta esfera se ubican los astros (el Sol, la Luna, los planetas, las estrellas). No importa a qué distancias estén esos astros de nosotros, todos se ven a la misma distancia porque los proyectamos sobre la superficie interna de la esfera celeste. Con esta idea, para una apreciación “visual” (aparente) nos sirven las magnitudes aparentes para estimar el brillo observado de las estrellas 7 Simplemente, a ojo desnudo (sin telescopios u otros instrumentos) no vemos todas las estrellas que existen porque al estar tan distantes de nosotros su luz llega apenas perceptible y directamente resultan invisibles a nuestra visión. © Costa & Tignanelli -2009 Página 4 de 4 observación (8) es posible hacer ese cómputo. Recordemos, no obstante, que un observador sólo puede apreciar una semiesfera celeste, así que verá sólo las estrellas de “medio cielo”; para conocer todas las estrellas debería sumarse la cantidad que observa otro individuo, ubicado en las antípodas del primero. Por otra parte debe tenerse en cuenta el lugar dónde está ubicado ese observador sobre la Tierra. Si se encuentra en zonas cercanas al ecuador verá más estrellas que en cualquier otro sitio del planeta. Esto es, para observadores de zonas entre el ecuador terrestre y cualquiera de los polos, un gran número de estrellas permanecerán no visibles y otras tantas que, si bien llegan a estar sobre el horizonte, no alcanzan a ser percibidas por efectos atmosféricos. Por último, en esas zonas, la cantidad de estrellas visibles es cercana a las 2000 a lo largo del año y hasta el mínimo brillo que puede captar un ojo humano. Estos números se estiman considerando sitios de muy buena visibilidad, porque en lugares de visibilidad pobre (9) el número total son algunos centenares. 8 Por ejemplo, desde un lugar sin luces artificiales y sin tomar en cuenta el fenómeno de debilitamiento la luz en las cercanías del horizonte, llamado absorción atmosférica. 9 Por ejemplo, sitios con una gran polución ambiental o lumínica (una gran ciudad, por caso). © Costa & Tignanelli -2009