MIDIENDO EL UNIVERSO

                       ESCALA II: LA VIA LACTEA

Por Miguel Guerrero

      En 1840, gracias a algunas mediciones efectuadas desde el cabo de Buena Esperanza, se descubrió que el valor de la paralaje anual de Rigel Kentaurus, más conocida como Alfa Centauro, era nada menos que de 3,75", lo cual significa que la distancia  que nos separa de esta estrella es apenas de 4,34 años luz. ¡Era la estrella más cercana conocida hasta entonces!. Más tarde se descubrió que Próxima Centauro estaba a 4,28 años luz. En el modelo de la "Escala I" del artículo anterior publicado en el Nº 22, podemos comprobar como 1 segundo luz equivale a  3 centímetros, 1 minuto luz a 108 metros, 24 horas luz a 2.592 Kilómetros y 1 año luz a 946.080 Kilómetros. Si multiplicamos la última cifra por los 4,34 años luz que nos separan de Alfa Centauro, tendríamos que situar a esta estrella a 4.105.887 Kilómetros (Bakú, orillas del Mar Caspio). Para las demás estrellas, las distancias serían tan "astronómicas" como si no hubiéramos hecho modelo alguno.

Evidentemente, si queremos ver las distancias entre las estrellas vecinas y tener una idea clara de las dimensiones de nuestra galaxia, tendremos que reducir la "escala I" a una segunda escala que nos permita tener referencias conocidas. Es decir, el modelo anterior lo reduciremos 1.000 veces.

      En la escala II, 1 cm. corresponde a 100 millones de kilómetros y nos servirá para tener una idea de las distancias en la vecindad de nuestro sistema solar e incluso de nuestra galaxia. En este modelo de escala sí que nos cabe el radio del sistema solar en un papel milimetrado. El diámetro del Sol es de 0,139 milímetros y el de los planetas, apenas es mensurable ya que 1 milímetro corresponde a 10 millones de Kilómetros.

      En la "escala II" vemos como el diámetro de la órbita de Plutón, que podemos considerar como el diámetro del Sistema Solar, queda reducido a 118 centímetros. Lo situaremos también como en la "escala I" del número anterior en el centro de la fuente del Paseo Germanías.

      Veamos las distancias que separan el Sol de sus planetas y de las Estrellas vecinas:

.

ASTRO

DISTANCIA REAL

DISTANCIA ESCALA II

DIÁMETRO ESCALA II

UBICACIÓN EN LA COMARCA

 

MERCURIO

57 millones de K.

0,57 centímetros

   
 

VENUS

108

1,08        

   
 

TIERRA

149,6

1,49        

   
 

MARTE

227

2,27

   
 

JÚPITER

778

7,7

   
 

SATURNO

1.429

14,2

   
 

URANO

2.875

28,7

   
 

NEPTUNO

4.504

45

   
 

PLUTÓN

5.900

59

   

1

ALFA CENTAURO

4.34  años luz

4,106 kilómetros

0,15 milímetros

BELLREGUARD

2

E. DE BARNARD

5,97

5,648

 

PLAYA DE PILES

3

WOLF 359

7,76

7,341

 

ADOR

4

LALANDE 21185

8,22

7,776

 

XERACO

5

L 726-8

8,42

7,965

 

AL MAR

6

SIRIO

8,64

8,174

0,25

OLIVA

7

ROSS 154 (V 1216 Sgr)

9,46

8,949

 

PLAYA DE OLIVA

8

ROSS 248 (HH And)

10,37

9,810

 

EL MAR

9

EPSILON ERI.

10,76

10,179

 

LA DROVA

10

ROSS 128 (fl Vir)

10,96

10,369

 

LA REPRIMALA

11

61 CISNE

11,09

10,492

 

AL MAR

12

EPSILON IND.

11,22

10,615

 

OLIVA NOVA

13

LUYTEN 789-6

11,25

10,643

 

LLOCNOU

 

ALTAIR

16

15

0,22

PEGO

 

VEGA

25

23,5

0,34

CULLERA

 

BETELGEUSE

650

615

14

LEON

 

RIGEL

900

851,4

9,03

CABO FINISTERRE

      Entre las treinta estrellas más cercanas, sólo cuatro son  más brillantes que nuestro astro: Sirio A, Altair, Proción A y Alfa Centauro A. Todas las demás son estrellas enanas, muy poco luminosas. Sólo dos, sirio B y 40 Eridani B, son enanas blancas. No hay ni una sola gigante, ni mucho menos una supergigante. En cuanto a la posibilidad en nuestra vecindad de que exista vida inteligente con una tecnología que les permita comunicarse con nosotros, hay que decir que las primeras señales de televisión que se emitieron en los años cincuenta y que viajan a la velocidad de la luz, hasta ahora han llegado a unas 1.500

estrellas en un radio de 50 años luz, La estrella Vega está a 25 años luz, que es el tiempo suficiente para que en estos años pudiéramos recibir algún tipo de señal inteligente. Pero Vega  parece que es una estrella que no reúne condiciones para albergar algún planeta en el que se hubiera desarrollado algún tipo de vida.   

      Alfa del Centauro es un sistema triple de estrellas. Dos de las componentes de este sistema no son muy distintas del Sol ni en tamaño ni en luminosidad. La primera es un astro de magnitud visual aparente -0,04 y de tipo espectral G, es decir, amarillo como nuestro Sol y de 1,10 masas solares, mientras que su compañera es una estrella tres veces más tenue (de magnitud visual aparente 1,17) y de tipo espectral K (algo más fría)  y de 0,85 masa solares. La tercera componente, Próxima Centauro es en cambio muy diferente, se trata de una enana roja con un diámetro 20 veces menor que el Sol y unas 13.000 veces menos luminosa. En ésta escala, Alfa Centauro se situaría a 4'105 Kilómetros (Bellrreguard). El diámetro de sus dos estrellas mayores sería de poco más de 0'1 mm.

      La Estrella de Barnard es la estrella más cercana que se puede observar en el hemisferio norte. Situada en la Constelación de Ophiuchus se muestra al telescopio como un débil punto de luz rojiza de magnitud 9,5. Se trata de una enana roja con un diámetro 6 veces menor que el del Sol y 2500 veces menos luminosa. La situaríamos en esta escala en la Playa de Piles, y si diámetro sería de 0,023 mm.

      Otra estrella muy cercana, situada a 7,7 años luz, es Wolf  359, es una estrella enana roja extremadamente débil. Para poder observar éste pequeño objeto se requiere un telescopio de 15 o 20 cm. de diámetro, pero su observación resulta interesante por la siguiente razón: es muy instructivo observar esa tenue imagen rojiza y ser consciente de que estamos viendo una estrella muy cercana. El espacio interestelar debe estar muy poblado de tales miniaturas, aunque la inmensa mayoría están por descubrir y sólo conocemos las de nuestro entorno más inmediato, como ocurre en éste ejemplo. Comparada con el Sol, Wolf 359 tiene un diámetro de sólo el 10% y su luminosidad es de 60.000 veces menor. Está situada en Leo a aproximadamente 1,5 º al noroeste de la estrella 59 de esa constelación. La situaremos en esta escala en Ador.

      Epsilon Eridani y Tau Ceta son dos objetos mucho más fáciles de ver con el telescopio, que también se encuentran en nuestra vecindad. De magnitudes 3,5 y 3,7, estas estrellas cercanas al Sol son mucho más parecidas a él aunque ambas son enanas. E. Eridani tiene aproximadamente los 9/10 del diámetro solar y un tercio de su luminosidad;  T. Ceta es una  estrella de clase G como nuestro Sol cuyo diámetro y luminosidad son de aproximadamente el 95% del Sol. El interés especial de esas dos estrellas está en que son las más cercanas suficientemente parecidas al Sol para poder tener sistemas planetarios capaces de albergar algún tipo de vida parecida a la nuestra. E. Eridani está a 10,8 años luz y la situaremos en  La Drova con cerca de un milímetro de diámetro.

      Entre el gran número de estrellas enanas que hay en nuestro entorno inmediato, hay una estrella doble fácil de observar:                                            Groombridge 34 en Andrómeda; se trata de un sistema de dos enanas rojas. Está a una distancia de 11 años luz y sus componentes tienen magnitudes de 8 y 11; es decir, no presentan graves dificultades para los pequeños telescopios. La mayor de las componentes es más de 100 veces menos luminosa que el Sol mientras que la menos representa sólo 0,00045 veces su luminosidad. Su separación de 39 segundos de arco hace que GRM 34  pueda ser resuelta fácilmente con cualquier telescopio suficientemente grande para detectar la componente de magnitud 11. Un observador experimentado, puede detectar visualmente el característico color rojizo de las enanas del tipo M, por lo menos en la componente más brillante.

      Quizá el miembro más extraño de nuestro entorno estelar sea el pequeño sistema llamado Luyten 726-8 situado en la constelación de Cetus. Esta estrella doble se encuentra a sólo 8,4 años luz de nosotros a pesar de lo cual es un objeto extremadamente débil, de tan sólo magnitud 12. (Hay que utilizar aberturas de 15-20 cm. para localizarlo). Lo más extraño de este sistema es la pequeña masa de cada una de sus componentes. Cada un a de las estrellas que constituyen el par, tiene una masa sólo 40 veces superior a la del planeta Júpiter, es decir, un amasa que está en la frontera que separa lo que llamamos planeta de las estrellas más pequeñas. Esta estrella la situaremos en "Llocnou."

      Sirio  es la más brillante de la bóveda celeste, se encuentra a 8'6 años luz de nosotros y su diámetro es 1'8 veces el del Sol. En nuestra escala, lo situaríamos a 8'1 Kilómetros (Oliva) y tendía un diámetro de 0'25 mm.

      Altair está a 16 Años luz. Se situaría a unos 15 Kilómetros (Pego) y tendría un diámetro de 0'22 mm.

Vega está  a unos 25 Años luz. Se situaría a 23'5 Kilómetros (cerca de Denia) y tendría un diámetro de 0'348 mm.

Para medir la distancia de Rigel, se ha utilizado el método espectroscópico, es decir, el estudio de su espectro, que es de tipo B8. A este espectro corresponde una luminosidad absoluta 50.000 veces mayor que la del Sol. Confrontando este valor con la luminosidad aparente del Rígel, se deduce una distancia de nosotros a unos 900 Años luz. ¿Qué dimensiones puede tener esta estrella?. Por el color azulado de su luz, es posible calcular una temperatura superficial de alrededor de 10.000 grados. Pese a esta elevada temperatura, por la cual 1 cm.2 de la superficie de la estrella emite casi 20 veces más luz que 1 cm.2 del Sol, es preciso que Rígel tenga un radio aproximadamente 65 veces superior al solar para irradiar toda la energía que produce en su interior. En nuestra escala se situaría a 851'4 Kilómetros (Cabo de Finisterre) y tendría un diámetro de unos 9 mm.

      Betelgeuse es una supergigante roja 19.000 veces más luminosa que el Sol. En cambio su temperatura, deducida del color rojo de la luz, es apenas 3.700ºc. lo cual significa que un cm2 de la superficie de esta estrella emite apenas  la octava parte de energía que un área equivalente de la fotosfera solar. Así pues, se impone la conclusión de que las dimensiones de Betelgeuse deben  ser enormes.

En cuanto a su masa, los modelos astrofísicos más aceptados predicen para Betelgeuse una masa de apenas 30 veces superior a la del Sol. Si dividimos este valor por el volumen ocupado, veremos que la densidad media de esta estrella es increíblemente reducida: un litro de su atmósfera, transportado a la Tierra, pesaría menos de una diezmilésima que un litro de nuestro aire. En consecuencia, se puede afirmar que Betelgeuse es un gigantesco sol rojizo constituido prácticamente de vacío. Podría decirse que las capas más externas de esta estrella se transforman suavemente en el propio medio interestelar. Su distancia entre nosotros medida según el método de paralaje, es de alrededor de 200 parsecs, lo que equivale a unos 650 años luz. Su diámetro es de unos 1.400 millones de Kilómetros. En este segundo modelo de escala, la situaríamos cerca de León, y su diámetro será de 14 cm.

En las estrellas que no indico su diámetro, es porque éste no se puede observar a simple vista. El diámetro de Betelgeuse (14 cm.) abarcaría la órbita de Saturno. Tanto el modelo de "escala I" como el de la "escala II" los he representado tomando las distancias en el plano bidimensional, ya que resulta complicado tener referencias en tres dimensiones. De todas formas, vamos a hacer un esfuerzo con nuestra imaginación para conocer mejor el espacio de nuestra vecindad de estrellas en el plano tridimensional:

      Situémonos en el pico del Montdúber y contemplemos a nuestros pies la comarca de La Safor con el mar, sus playas, sus poblaciones, etc. Ahora imaginemos, en una noche oscura y sin las molestas luces de las poblaciones, pequeñas motitas de polvo y granos de arena a altas temperaturas emitiendo luz. Ahora hagamos desaparecer la tierra a nuestros pies y la densidad de estrellas de fondo como haríamos en el programa de Sky para centrarnos sólo en nuestras estrellas vecinas. Veríamos como una  estrella la encontramos  4 Kilómetros arriba de Bellreguard, otra a 6 Kilómetros debajo de la playa de Piles, otra a 1kilómetro arriba de Ador, otra a nuestras espaldas en Tavernes, y así hasta completar nuestra vecindad. Otros puntos luminosos son visibles aquí y allá, pero están tan lejos que nuestra visión binocular no tiene la suficiente línea de base para permitirnos estimar la verdadera distancia. ¡Cuánto espacio mal aprovechado!.

      Ahora ya podemos hacernos una idea de nuestra vecindad estelar. El diámetro que abarca la órbita de la luna apenas podemos observarlo a simple vista. Somos tan gigantescos que podemos observar cómo un avión de pasajeros tarda 15 años en recorres 1'5 cm. (distancia de la Tierra al Sol); y cómo la luz recorre en una hora 10'80 cm. Nos podemos preguntar cómo es posible que Rígel, situada en el Cabo de Finisterre, brille tanto que se pueda observar desde orillas del Mediterráneo. Supongo que si imaginamos una pequeña esfera gaseosa de 1 cm. con una temperatura superficial de 10.000 º y en su interior de varios millones, es posible que brille tanto que se pueda contemplar su luz a varios cientos de Kilómetros. Podemos imaginar también que en la comarca del "Cabo de Finisterre"  existen muchas estrellas enanas como nuestras vecinas del sistema solar, pero que no se pueden observar debido a su pequeño brillo  y tamaño. Ahora, pongámonos a caminar cual peregrinaje rumbo a Santiago de Compostela en busca de Rígel y nos daremos cuenta de la enorme distancia que nos separa de ella; y eso que nuestra velocidad  caminando es muy superior a la de la luz, que recorre 10'80 cm.por hora. Una vez en tierras Gallegas vemos miles de puntos luminosos y nos acercamos a uno de ellos. Tenemos que echar mano al microscopio para ver si existe algún planeta en condiciones de habitabilidad.

      En la tabla vemos cómo 1 año luz corresponde a 946 metros. En el caso de que queramos ubicar cualquier objeto lejano, podemos redondear esta cifra asignando 1 kilómetro a un año luz. Por ejemplo: M 57, que se halla a 2.000 años luz, le podemos asignar una distancia de 2.000 kilómetros. Así pues, podemos decir que en esta escala necesitamos un microscopio para poder ver la Tierra, que está a centímetro y medio del Sol; que el cinturón de asteroides está a cinco centímetros, que  la nube de Oort alcanza un kilómetro, que la nebulosa de Orión está a 1.600 kilómetros y que M 13 está a 23.000 kilómetros.                         Nuestra Galaxia tendría unos 94.000 Kilómetros de diámetro y abarcaría unos 8 diámetros terrestres como vemos en el dibujo. La galaxia de Andrómeda estaría unas 6 veces más alejada que la luna y como ya hemos visto anteriormente los campos angulares no varían, y veríamos la galaxia con el mismo diámetro angular que la vemos en la realidad.

      En el próximo artículo hablaremos de las distancias que nos separan de otras galaxias y cúmulos de galaxias. Espero que a los que no estáis muy familiarizados con la inmensidad del universo no os deprima la insignificancia de nuestra tierra y de la propia vida en comparación con lo que puede haber por ahí fuera.

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