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EL SOL Y LAS ESTRELLAS

Movimiento y distancia de las estrellas

 

Movimiento y distancia de las estrellas

Hasta la mitad del siglo XVIII, el estudio de las estrellas distintas al Sol era muy limitado. Al contrario de los planetas, que se desplazaban en el cielo donde algunos detalles eran visibles en un telescopio, las estrellas se mantenían perfectamente inmóviles y quedaban puntuales hasta en los mejores instrumentos. Su estudio se limitaba a medidas de coordenadas y al establecimiento de catálogos. Parecía en aquella época que estos objetos quedarían para siempre inaccesibles y fuera del campo de la ciencia.

Edmond Halley

El primer paso adelante fue realizado en 1718, cuando Edmond Halley  —el descubridor del cometa— mostró que las estrellas no estaban fijas en el cielo. El astrónomo se había esforzado en medir la posición precisa de numerosas estrellas y en comparar sus resultados con observaciones más antiguas. Entonces se dio cuenta que ciertas posiciones no correspondían, lo que podía explicarse sólo si las estrellas concernidas se habían desplazado mientras tanto.

El dogma de la inmutabilidad de los cielos perdía así la poca respetabilidad que le quedaba. Las estrellas no estaban fijadas sobre una inmensa esfera, sino que podían libremente moverse unas con relación a las otras. Desde la Tierra, esto se traducía por ligeras modificaciones de su posición en el cielo, del orden de un segundo de arco al año para las estrellas más próximas.

La etapa siguiente consistía en determinar la distancia que las separaba de la Tierra. ¿Se encontraban justo a los límites del sistema solar o mil veces más lejos, o posiblemente un millón de veces más lejos? Se trataba allí de una cuestión fundamental, ya que que se refería de manera más general al tamaño del Universo. ¿Éste se limitaba al sistema solar o se extendía mucho más lejos?

El método de la paralaje

El primer método que los astrónomos desarrollaron para medir la distancia de las estrellas se basaba en medidas precisas de posición y en el fenómeno de la paralaje.

Para comprender éste, puede hacer una experiencia muy simple. Colóquese a algunos metros de una pared. Alargue su brazo derecho, levante un dedo y observe su posición con relación a la pared. Desplace ahora su cabeza alternativamente hacia la izquierda y la derecha sin mover el brazo. La posición aparente de su dedo con relación a la pared debe cambiar. Este efecto, un cambio de la posición aparente de un objeto alejado debido a un desplazamiento del observador, se llama la paralaje.

Los astrónomos tuvieron muy pronto que intentar utilizar la paralaje para medir la distancia de las estrellas. En efecto, si sustituimos su dedo por una estrella cercana y la pared por un fondo de estrellas muy distantes, se produce el mismo fenómeno.

A causa de la revolución de la Tierra en torno al Sol, los observadores terrestres están en movimiento. La posición aparente de una estrella cercana con relación al fondo constituido por las estrellas más alejadas debe, pues, variar ligeramente. Si el pequeño desplazamiento angular es medible, se puede, a partir de algunos conocimientos geométricos, calcular la distancia a la estrella.

 

 

A causa de la revolución de la Tierra alrededor del Sol, la posición aparente de una estrella próxima con relación a las estrellas lejanas varía ligeramente. Midiendo el desplazamiento angular, podemos determinar la distancia a la estrella. Crédito: A. Heras

La dificultad mayor para esta técnica reside en el hecho de que hasta las estrellas más próximas son muy distantes. Su paralaje, es decir el ángulo definido por su movimiento aparente, es extremadamente bajo. Es por eso que hubo que esperar al año1837 para que fuera realizada una primera medida.

Este año, el astrónomo alemán Wilhelm Bessel determinó que la estrella 61 Cygni presentaba una paralaje de un tercio de segundo de arco. Conociendo el valor del radio de la órbita terrestre, 150 millones de kilómetros, pudo calcular la distancia a la estrella, 100 billones de kilómetros, o sea, 680.000 unidades astronómicas u once años-luz.

Con este valor, los astrónomos tomaban por fin medida de la inmensidad de los espacios interestelares y del tamaño desdeñable del sistema solar con relación al Universo. Las observaciones de este tipo iban también a permitir calcular la luminosidad absoluta de las estrellas y comenzar a comprender mejor su verdadera naturaleza.

El satélite de astrométria Hipparcos

La principal limitación al método de la paralaje es la presencia de la atmósfera. De hecho, la turbulencia atmosférica deforma las imágenes del cielo e impone un límite a la precisión con la cual se puede medir la posición de una estrella, del orden de algunas fracciones de segundo de arco. A causa de eso, las medidas de distancia por el método de la paralaje sólo dan buenos resultados hasta un centenar de años-luz.

La solución moderna para remediar este problema consiste en colocar un instrumento de observación más allá de la atmósfera terrestre. Es lo que se realizó con el lanzamiento, en 1989, de un satélite de astrometría llamado Hipparcos. Quitados los problemas de turbulencia atmosférica, este pudo determinar la posición de las estrellas en milisegundos de arco y, por lo tanto, observar la paralaje hasta 1500 años-luz del sol.

 

 

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA - ANTONIO HERAS - SON FERRER (CALVIÁ)

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