GENERALIDADES

A pesar de que la simple observación visual permite apreciar algunos miles de estrellas que, como pequeños puntos luminosos, se encuentran irregularmente dispersas en el cielo creando un espectáculo siempre sugestivo, el estudio físico de estos astros ha requerido mucho esfuerzo e ingenio debido fundamentalmente a las enormes distancias que nos separan de ellos.

Observando atentamente la bóveda estrellada se constata de inmediato diferencias de brillo y color entre las estrellas, pero aunque se disponga de potentes anteojos la imagen de estos astros siempre resultará puntual, siendo imposible determinar así si estos hechos están relacionados con su tamaño, con las características de sus superficies, de sus atmósferas, etc.

Por otra parte, es claro que las diversas distancias a que se encuentran las estrellas dan una falsa idea sobre su verdadera luminosidad, ya que evidentemente las más próximas parecerán generalmente las más brillantes.

La Astrofísica con sus métodos actuales ha develado gran parte de los misterios que encierran esos diminutos puntos brillantes del cielo, que son en realidad soles, en muchos casos varias veces mayores y más luminosos que el nuestro. Ya se ha dicho que en este sentido el estudio

BRILLO DE LAS ESTRELLAS. MAGNITUD APARENTE

Los diferentes brillos que presentan las estrellas permiten clasificarlas de acuerdo con la magnitud de éstos.

Ya en la época de Ptolomeo se utilizaba una clasificación en seis magnitudes en orden decreciente, de tal modo que las más brillantes corresponden a las de primera magnitud y las menos brillantes de las visibles (evidentemente Ptolomeo sólo consideraba las estrellas visibles a simple vista dado que no disponía de anteojo) a las de sexta magnitud.

En la actualidad aún se conserva esa clasificación de las estrellas, aunque los procedimientos para realizarla y la escala que se utiliza tienen mayor exactitud.

Aquí interesa destacar la relación de brillos que existe entre las estrellas de distintas magnitudes. Se considera que una estrella de 1ª magnitud es 100 veces más luminosa que una de 6ª, resultando de esta forma que la diferencia de brillo entre dos estrellas de magnitudes correlativas (1ª y 2ª ; 5ª y 6ª, etc) será:

Debe en efecto, considerarse y no porque de acuerdo con una ley fisiológica mientras el estímulo (en este caso la luminosidad) varía en progresión geométrica, la sensación (o sea la magnitud que aprecia el ojo) varía en progresión aritmética. De este modo resulta que entre las seis primeras magnitudes existe esta relación de brillos: o sea aproximadamente: 100; 40; 16; 6,3; 2,5 y 1. Y para el caso general de dos estrellas de magnitud m y m’ la relación de brillos será:

en que L y L’ son las luminosidades correspondientes.

Supóngase, por ejemplo, dos estrellas E1 y E2 de magnitudes 4a y 2a respectivamente, la relación luminosa será:

de donde resulta que la estrella de 2a magnitud será 6,3 veces más luminosa que la de 4a.

La escala de magnitudes se ha continuado para las estrellas visibles solamente por medio de anteojos, manteniéndose siempre el valor 100 como diferencia de brillo para las estrellas cuyas magnitudes difieran en 5 (1ª y 6ª; 4ª y 9ª; 10ª y 15, etc.).

En la actualidad los más potentes telescopios permiten la observación, visual de estrellas de hasta 23a magnitud, aunque fotográficamente o por medios digitales pueden apreciarse estrellas de hasta 25ª magnitud, que resulta ser 4.000 millones de veces menos luminosas que las de 1ª magnitud.

Como el brillo de la multiplicidad de estrellas no puede encasillarse en valores fijos, ha sido necesario considerar valores intermedios de magnitud, por ejemplo 1,2; 2,4; 6,5; etc.

Por otra parte, de acuerdo con la aplicación estricta de la relación entre las diferentes luminosidades resulta que hay estrellas muy brillantes, superiores a las de Ia magnitud, debiendo considerarse entonces magnitud 0 o aun negativas y sus valores intermedios. Sirio, la más brillante de las estrellas, tiene magnitud -1.4.

Como en el brillo que se aprecia influye evidentemente la distancia astro, a este tipo de magnitud considerada se la llama magnitud aparente.

DISTANCIAS A LAS ESTRELLAS

Cuando se consideran las fantásticas distancias que nos separan de las estrellas, todos los esfuerzos de la imaginación resultan inútiles para concebirlas. Nuestro sistema planetario, cuyas dimensiones sorprenden al compararlas con nuestro planeta, tiene un diámetro cientos de miles de veces menor que las distancias a las estrellas más próximas, La luz, que recorre el espacio a 300.000 km/seg, y demora 5 horas y 30 minutos en recorrer la distancia entre el Sol y el planeta más alejado (Plutón. Actualmente ya no es considerado planeta, sino “Planeta Enano”), tarda más de 4 años en arribar desde la estrella más cercana al Sol.

Aislacionismo es una palabra adecuada cuando se refiere a las estrellas y el Sol en el espacio. Una nave espacial a la fantástica velocidad de 40.000 km/h tardaría alrededor de mil millones de horas, 110.000 años, en llegar a α del Centauro, mientras que un supuesto vehículo que viajara a la velocidad de nuestros aviones más rápidos llegaría tan sólo después de 4 millones de años.

Nótese que estas comparaciones se han hecho con respecto a nuestra «vecina más próxima», y que cuando se consideran la multiplicidad de estrellas se encuentran distancias miles y millones de veces superiores a la que nos separa de ella.

Para realizar la medición de estas distancias estelares es necesario considerar nuevas unidades ya que la propia Unidad Astronómica resulta muy pequeña. Corrientemente, por tener un mayor valor intuitivo, se utiliza el llamado año luz, que es la distancia que recorre la luz en un año y que equivale aproximadamente a 9 5 billones de kilómetros.

Al realizar los cálculos astronómicos es preferible emplear otra unidad, el parsec relacionada con la paralaje estelar, como se verá en el punto siguiente, y que equivale a 3.26 años luz

Las estrellas más próximas

Estrella

Mg. Apar.

Dist. (A.L.)

1

Sol

-26,70

2

Próxima Centauri

11,00

4,24

3

α del Centauro A

0,01

4,30

4

α del Centauro B

1,40

4,30

5

Estr. De Barnard

9,50

6,10

6

Wolf 259

13,50

7,70

7

Lalande 21185

7,50

8,20

8

UV Ceti *

12,50

8,40

9

Sirio *

-1,40

8,70

10

Ross 154

10,40

9,50

* Estrella doble

PARALAJE ESTELAR. PARSEC

La paralaje estelar es el ángulo con vértice en una estrella bajo el cual sería visto el radio de la órbita de la Tierra. La existencia de este ángulo, medible para muchas estrellas, fue una de las pruebas fundamentales de la traslación de la Tierra. Aquí interesa destacar su otra gran importancia, ya que la paralaje es el primer método de que dispone el hombre para la medición de las distancias a las estrellas!

En efecto, si llamamos R al radio de la órbita de la Tierra (150:000.000 Km.) denotado por la distancia entre E1 y S en la figura:

en que d es la distancia entre el Sol y la estrella.

Dado que a es muy pequeño la expresión es válida así:, expresando π* en radianes.

La determinación del ángulo α por el método trigonométrico requiere operaciones muy delicadas ya que siempre es menor de 1″. Los procedimientos que se utilizan no corresponde exponerlos aquí, pero conviene indicar que se basan en el desplazamiento aparente que sufre la estrella considerada cuando la Tierra cambia de posición en el espacio (fig. 1).

La primera paralaje medida fue la de la estrella 61 del Cisne. La operación la realizó el astrónomo Bessel obteniendo 0″37, valor muy cercano al actualmente admitido: 0″294.

Basado en este procedimiento es que se define la nueva unidad de longitud llamada parsec (paralaje de un segundo) que es la distancia a que estaría un supuesto objeto para que su paralaje fuese 1″.

La ventaja del uso de esta unidad en los cálculos resulta clara ya que siendo la distancia inversamente proporcional a la paralaje, para una paralaje de 0″ 1 corresponderán 10 parsec, para α=0″01, corresponderán 100 parsec, etc.

En efecto en para α=1″ se tiene y para

Desgraciadamente, el método de la paralaje trigonométrica tiene su límite, ya que resulta imposible prácticamente determinarlo cuando es menor de un centésimo de segundo (0″01), con lo cual las distancias mayores calculables por este procedimiento resultan de 100 parsecs (unos 300 años luz) lo que significa, como se irá viendo, asomarse apenas al mundo de las estrellas.

Bibliografía: “Elementos de Astronomía y Astrofisica” de Aldo A. Cassinelli, Ediciones del Palacio

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