lunes, 25 de noviembre de 2024

Las estrellas están fijas en el Cielo ¿Seguro? Arturo y el movimiento propio.

Desde nuestro punto de vista en la Tierra, las estrellas parecen fijas, como si estuvieran clavadas en una inmensa cúpula celestial. Durante siglos esta aparente estabilidad alimentó la creencia en la inmutabilidad de las estrellas, de la que solo se salvaban las llamadas "estrellas errantes" (planetes asters en griego, origen de la palabra planeta). Sin embargo, una mirada más atenta y la paciencia de los astrónomos revelaron un hecho asombroso: las estrellas se mueven. No solo giran en torno al centro de la Vía Láctea, sino que también tienen trayectorias propias, visibles a lo largo de enormes períodos de tiempo. Pero, ¿por qué no podemos apreciarlo a simple vista? La respuesta está en las inmensas distancias que nos separan de ellas y en la escala del movimiento aparente, tan diminuto que solo se vuelve evidente con herramientas precisas o mediante observaciones que abarcan siglos.

En este artículo exploraremos cómo se descubrió el movimiento propio de las estrellas, centrándonos en el caso de Arturo (Arcturus), un astro que desafió nuestras percepciones y marcó un hito en la historia de la astronomía.

Movimiento propio: cuando las estrellas se desplazan

El concepto de movimiento propio describe el cambio aparente en la posición de una estrella en el cielo con respecto al fondo de estrellas más lejanas. Este desplazamiento, medido en segundos de arco por año, es el resultado combinado de la velocidad de la estrella en el espacio respecto al Sol y de su proximidad relativa a la Tierra.

Apariencia del "Carro" de la Osa Mayor
hace 100,000 años, en la actualidad y
dentro de 100.000 años. Gráfico de
Astronomía Recreativa, Perelman.

Por ejemplo, las estrellas más cercanas, como las del sistema de Alfa Centauri, tienen movimientos propios perceptibles en plazos de pocos años debido a su relativa proximidad. En cambio, estrellas más distantes muestran cambios tan ínfimos que su desplazamiento aparente tarda siglos en notarse.

Una analogía visual puede ayudarnos a comprenderlo: imagina un avión volando a gran altura. Aunque se desplaza rápidamente, desde el suelo parece avanzar muy despacio debido a la enorme distancia. Algo similar ocurre con las estrellas: su movimiento propio puede ser considerable, pero las distancias hacen que su avance aparente sea casi imperceptible.

Un dato curioso: el movimiento propio más rápido conocido pertenece a la estrella de Barnard, que se desplaza a una velocidad de 10.3 segundos de arco por año. Sin embargo, este descubrimiento llegó mucho después del caso de Arturo.

El caso de Arturo: la primera estrella que desafió su "fijeza"

En 1718, Edmund Halley descubrió el movimiento propio de las hasta entonces supuestas estrellas fijas tras comparar las medidas astrométricas de su época con las dadas por Ptolomeo en su Almagesto. Se percató de que las estrellas Aldebarán, Arturo y Sirio se habían desplazado significativamente, en el caso de Sirio hasta 30 arcmin en sentido sur —lo que supone una distancia similar al diámetro lunar aparente— en unos 1800 años.

Las características particulares de Arturo facilitaron las observaciones de Halley: Arturo (o Alfa del Boyero, α Boo) es una gigante naranja, la cuarta estrella más brillante del firmamentos y está tan solo a algo menos de 37 años luz de distancia; lo que causa que su movimiento aparente sea mayor que el de otras estrellas más lejanas y fácil de observar y comparar con datos antiguos.

Comparativa de tamañao entre Arturo, el Sol y otras estrellas.

Este hallazgo fue revolucionario. Hasta entonces, se creía que las estrellas eran eternas e inmutables, una idea que había perdurado desde la cosmología aristotélica. El descubrimiento del movimiento propio desafió esta noción y abrió la puerta a nuevas preguntas sobre la dinámica de las estrellas y nuestra comprensión del Cosmos.

En realidad, como ocurre casi siempre, este movimiento "propio" ya había sido sospechado por algunos astrónomos de la antigüedad, al menos desde el siglo V. Mencionemos también que para identificar este movimiento "propio" Halley tuvo que tener en cuenta los movimientos "impropios" es decir, aquellos  movimientos aparentes debidos al movimiento de la Tierra: precesión y nutación del eje terrestre,  principalmente.

El movimiento propio de una estrella depende de dos factores: su velocidad en el espacio y su distancia a nosotros. Para poner esto en perspectiva, considera que Arturo está a unos 37 años luz de la Tierra y, aunque se mueve a una velocidad relativa de unos 122 kilómetros por segundo, su desplazamiento en el cielo apenas es perceptible sin instrumentos adecuados. A lo largo de una vida humana, el movimiento aparente de la mayoría de las estrellas es tan pequeño que pasa desapercibido.

De Halley al presente: una nueva perspectiva del Cosmos

El descubrimiento del movimiento propio tuvo un impacto profundo en la visión del universo. En la época de Halley, este fenómeno contribuyó a que las teorías dinámicas del cosmos, como la idea de un universo en constante cambio, ganaran aceptación frente a la visión estática que había dominado durante siglos. Una grieta más se había abierto en la inmutabilidad de las esferas celestes donde supuestamente habitaban los dioses de turno.

Hoy, contamos con herramientas avanzadas como el telescopio espacial Gaia de la ESA, que mide con precisión los movimientos propios de millones de estrellas. Gracias a estas observaciones, los astrónomos pueden trazar las trayectorias de las estrellas en tres dimensiones y reconstruir el pasado y el futuro dinámico de nuestra galaxia.

La Vía Láctea según mapa que muestra el brillo y color de 1,800 millones de estrellas observadas por ESA Gaia

Conclusión

El movimiento propio de las estrellas, lejos de ser un simple detalle técnico, es una ventana a la dinámica y la complejidad del Universo. Desde el hallazgo de Halley hasta las observaciones modernas, Arturo y otras estrellas nos han enseñado que el cosmos está en constante cambio, aunque sus ritmos superen con creces nuestras escalas humanas de tiempo. La próxima vez que contemples el cielo nocturno, recuerda que esos puntos de luz están en un viaje continuo, y que nuestra paciencia como observadores y nuestra pasión por conocer como humanos son la clave para desentrañar sus secretos.

lunes, 18 de noviembre de 2024

¿Cuántas vueltas?

¿Has leído el cuento de Yakov Perelman sobre la ardilla que estaba en un árbol mientras un observador camina a su alrededor? Aunque el observador da varias vueltas alrededor del árbol, la ardilla siempre le muestra su hociquillo, y se inicia una discusión sobre si el observador llegó o no a rodear a la ardilla. Este divertido problema ilustra el fenómeno de la rotación sincrónica, que también sucede con la Luna: mientras gira sobre su eje, también orbita alrededor de la Tierra, mostrándonos siempre la misma cara.

Pero ¿qué ocurre con la Tierra? ¿Cuántas vueltas completas da nuestro planeta sobre sí mismo en un año? Aunque podría parecer una pregunta sencilla a la que mucha gente respondería sin dudar: 365, o 366 en un año bisiesto; en realidad la respuesta tiene su dosis de complejidad. Aquí entra en juego la diferencia entre los días solares y los días siderales, dos conceptos fundamentales para entender el movimiento terrestre.

Un día no siempre es lo que parece

Lo más importante es distinguir entre:

  • Día solar: el tiempo que tarda la Tierra en girar sobre sí misma de forma que el Sol vuelva a la misma posición en el cielo visto desde un punto sobre la superficie terrestre (por ejemplo, de mediodía a mediodía). Precisamante este tiempo es lo que conocemos como "las 24 horas de un día".
  • Día sideral o sidéreo: el tiempo que tarda la Tierra en girar sobre su eje con respecto a las estrellas. Es lo que llamaríamos una vuelta sobre sí misma si estuviéramos viendo la Tierra desde fuera, y no situados sobre su superficie. Este día es más corto que el solar: si al solar le asignamos 24 horas, entonces el día sidereo o sideral dura 23 horas, 56 minutos y 4 segundos.

¿Por qué esta diferencia? La Tierra no solo gira sobre su eje, sino que también orbita alrededor del Sol. Esto significa que, para que el Sol vuelva a aparecer en la misma posición del cielo, la Tierra debe girar un poquito más sobre sí misma. ¿Cuánto? 3 minutos y 56 segundos, justo la diferencia entre los dos días. Por lo tanto, en un año, hay más días siderales que solares.


Gráfico del libro Astronomía Recreativa, de Perelman; mejorado por el Blog para mostrar, de manera exagerada, como la Tierra tiene que girar durente otros 3' 56'' tras dar una vuelta completa sobre sí misma para volver a apuntar al Sol

Entonces ¿cuántas vueltas da la Tierra sobre sí misma en un año?

En un año, la Tierra da:

  • 365,2422 días solares (de esos decimales viene la necesidad de los años bisiestos).
  • 366,2422 días siderales, porque en realidad realiza una vuelta extra completa sobre su eje con respecto a las estrellas.

Así que, siguiendo la explicación del relato de la ardilla, esto quiere decir que, en realidad, la Tierra gira 366 veces sobre sí misma en un año, vistas desde un punto de referencia fijo en el espacio. Y solo por estar en su superficie y tomar como referencia al Sol, un astro que está dentro de nuestra órbita tenemos la noción de dar 365 vueltas.

Curiosidades del movimiento de rotación terrestre

  • ¿A qué velocidad gira un punto del ecuador de la Tierra? Hagamos un cálculo muy rápido: si el ecuador mide aproximadamente 40,000 kilómetros, y un giro toma 24 horas, entonces 40,0000/24 = 1,666 km/h. Un poco más, porque el día en realidad no dura 24 horas :-D
  • El frenado de la rotación: La interacción gravitacional con la Luna está frenando muy lentamente la rotación de la Tierra. Cada siglo, los días se alargan unos 2 milisegundos.

Conclusión

Si algún día decides dar vueltas al planeta mientras reflexionas sobre la ardilla y el árbol de Perelman, recuerda que el movimiento de la Tierra es más que un simple giro: es una danza cósmica que conecta días, noches y estaciones. Por cierto, si no has leído ese cuento, puedes hacerlo aquí.

Y mientras seguimos girando, vale la pena detenerse un momento y maravillarse ante los relojes naturales que nos rodean. 🌍✨

lunes, 11 de noviembre de 2024

Lluvia de estrellas en Noviembre: Las Leónidas

La noche del 17 al 18 de noviembre de 2024 se espera la lluvia de meteoros de las Leónidas, un fenómeno que muchos aficionados al cielo nocturno aguardan con gran ilusión. Noviembre nos brinda esta oportunidad de observar las popularmente conocidas como “estrellas fugaces” mientras la Tierra atraviesa la estela de partículas dejadas por el cometa Tempel-Tuttle. Y aunque nunca se sabe cuántas estrellas fugaces podremos ver, esta es una ocasión especial para compartir nuestra pasión por el Cosmos y, si el cielo está despejado, disfrutar juntos del espectáculo.

¿Qué son las lluvias de estrellas?

Impresión artística realizada con
los datos disponibles de Tempel-Tuttle

Aunque se les llama “estrellas fugaces,” estas luces en el cielo no son estrellas, sino pequeñas partículas que penetran en la atmósfera terrestre. Cuando un cometa pasa cerca del Sol, como vimos en un artículo anterior, deja tras de sí pequeños restos (desde polvo hasta fragmentos del tamaño de un guijarro) que se esparcen a lo largo de su órbita. Cada vez que la Tierra pasa por una de estas órbitas, los fragmentos entran en nuestra atmósfera, desintegrándose y creando destellos brillantes que podemos observar.

Anualmente podemos observar lluvias de meteoros en fechas específicas, y entre las más brillantes están las Leónidas, gracias a los restos del mencionado cometa Tempel-Tuttle.

Las Leónidas: Rápidas y brillantes

Las Leónidas son especiales por su velocidad y brillo. Los meteoros de esta lluvia se mueven a velocidades de hasta 255,000 Km por hora; para ponerlo en perspectiva, es como si se hiciera el triángulo Cózar - Infantes - Valdepeñas y de nuevo Cózar en un solo segundo. Esa velocidad es también lo que les da su brillo característico, a veces tan intenso que pueden generar “bolas de fuego” o meteoros brillantes que atraviesan el cielo dejando rastros luminosos.

Máximo de las Leónidas en 1966. Fotofgrafía NASA-ARC

Os gustará saber que, aproximadamente cada 33 años, las Leónidas pueden sorprendernos con una tormenta de meteoros, un espectáculo donde la cantidad de meteoros aumenta notablemente, llegando incluso a miles por hora. La última gran tormenta de Leónidas tuvo lugar en 2001. Aún así, cada año, con o sin tormenta, las Leónidas nunca dejan de asombrar.

Consejos para observar las Leónidas en 2024

Las Leónidas suelen ser visibles entre el 6 y el 30 de noviembre, y el mejor momento para observarlas este año será en la madrugada del 17 al 18 de noviembre. Aquí tienes algunos consejos para disfrutar de la lluvia de estrellas:

  • Hora de observación: A partir de medianoche y hasta el amanecer suele ser el mejor momento. La constelación de Leo, de la cual parecen surgir los meteoros, será bien reconocible a esas horas. En particular os mostramos una ilustración de Stellarium de la constelación de Leo a las 1:40 de la madrugada donde se pueder apreciar el punto cardinal Este, la estrella Regulus y el punto aproximado de origen de la lluvia de Leónidas. 
Posición de las Leónidas en la noche del 17 al 18 de Noviembre
  • Elige un buen lugar: Si puedes, busca un sitio alejado de la contaminación lumínica de la ciudad. Cualquier lugar oscuro es ideal, y mientras más oscuro, mejor. En nuestro caso, con alejarnos un poco del pueblo, ya vale; y puesto que hay que mirar al Este, al menos a primera hora de la madrugada, el camino de la Casa del Monte debería ser un lugar perfecto.
  • No necesitas equipo especial: Las lluvias de estrellas son uno de los pocos fenómenos astronómicos que se disfrutan mejor a simple vista. Así que olvídate del telescopio; tus ojos y una buena compañía son suficientes.
  • Abrígate y lleva algo para estar cómodo: Una noche bajo el cielo puede ser fría y más en estas fechas. Lleva ropa de abrigo, una manta o silla cómoda, y paciencia. El espectáculo puede tomarse su tiempo, pero vale la pena.

Las Leónidas en la Historia

Ilustración de 1889 de Adolf Vollmy
sobre las Leónidas de 1833

La lluvia de meteoros de las Leónidas ha dejado huella a lo largo de los años. La tormenta de 1833, por ejemplo, es uno de los eventos más impresionantes documentados, y generó miles de relatos alrededor del mundo. Aquella noche, la cantidad de meteoros fue tan extraordinaria que muchas personas pensaron que se trataba de un evento apocalíptico. Este espectáculo inspiró a científicos y observadores, y algunas de las descripciones de aquel evento todavía nos llegan hoy en día como historias llenas de asombro o de terror. 

Con o sin tormenta, siempre hay algo maravilloso que nos invita a salir a observar el cielo, conectarnos con lo que ocurre más allá de nuestro planeta y compartir esa experiencia con otros: se llama Curiosidad.

No te pierdas esta oportunidad

Si eres de los que miran al cielo buscando algo más que estrellas, esta lluvia de meteoros es para ti. Planifica una salida, reúne a algunos amigos o familiares, y disfruta de este maravilloso espectáculo natural.  Y si haces alguna foto, o ves algo interesante, compártelo con nosotros! Ya sea una estrella fugaz o una tormenta de meteoros o símplemente el cielo estrellado, el universo siempre tiene algo que ofrecernos. Observando las Leónidas, recordamos lo vasto y misterioso que es el Cosmos y nuestro diminuto lugar en él.

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