Cosmología- La Esfera Celeste

Cosmología: La Esfera Celeste

La Esfera Celeste
Aunque la facultad de medir las distancias de los objetos celestes es una conquista relativamente reciente de la astronomía, las posiciones reales de las estrellas en el firmamento se han definido y cartografiado ya desde hace miles de años.

Tanto si una estrella dista de la Tierra un parsec como si dista mil, su posición puede señalarse con absoluta precisión en esa esfera imaginaria que rodea la Tierra: la esfera celeste.

La idea de esa bóveda tachonada de estrellas se concibió para permitir la localización de las estrellas de un modo similar al que se utiliza para definir las situaciones terrestres, en términos de latitud y longitud. Esa esfera celeste imaginaria esta dividida en un sistema cuadriculado que corresponde directamente al entramado terrestre de latitudes y longitudes. Sin embargo, en el sistéma astronómico las dos coordenadas son la ascensión recta (AR), equivalente a la longitud celeste, y la declinación, equivalente a la latitud.

Esas coordenadas se miden respecto a un ecuador celeste imaginario, proyección del ecuador terrestre en la esfera celeste. Los polos celestes también son extensiones de los polos terrestres.

La eclíptica, círculo imaginario de la esfera celeste, representa el plano de la órbita de la Tierra en torno al Sol, como el eje de rotación de la Tierra está inclinado en un ángulo de 23,5º respecto al polo de la eclíptica, el ecuador celeste tiene esa misma inclinación. El ecuador celeste y la eclíptica coinciden en dos puntos opuestos que señalan los equinoccios.

Cosmología: El Tiempo Sidéreo.

El Tiempo Sidéreo
Al dividir la esfera celeste en horas de ascensión recta – una hora corresponde al tiempo que tarda en pasarnos por encima una hora de ascensión recta -, el sistema cronológico empleado para localizar un astro se rige por las posiciones de las estrellas en la esfera celeste y no por las del Sol.

Los movimientos del Sol y de las estrellas son en realidad aparentes: los motiva la rotación de la Tierra. Además, el día de las estrellas (día sidéreo) es un poco más corto que el día solar, como resultado de la traslación de la Tierra en torno al Sol, al cabo de un dia, la tierra ha recorrido 1/365 de su órbita, lo que equivale a 3 minutos y 56 segundos, que pierde el día sidéreo. Los astrónomos emplean el tiempo sidéreo para obtener la ascensión recta de un cuerpo celeste sin tener que verificar las compensaciones exigidas por el día solar, que es más largo.

Distancia de las estrellas
Es muy complicado medir las distancias entre las estrellas. En parte por ser distancias enormes y en parte por su aparente pequeñez. Además su luminosidad aparente no nos da información veraz acerca de su distancia ya que cada estrella tiene una luminosidad diferente. Pese a ello hay dos maneras de hacerlo. Uno acude al paralaje estelar y el otro compara la estrella desconocida con otras cuya distancia conocemos.

El método del paralaje consiste en medir el ángulo q que subtiende la línea que une la tierra con la estrella, con la línea que une el Sol con la estrella, como muestra la siguiente imagen:

Para medir el ángulo de forma adecuada se esperan 6 meses entre ambas mediciones de forma que los ángulos sean iguales pasado ese tiempo, y la distancia de la estrella al Sol es la inversa del coseno de q, y con un poco de trigonometría se calcula fácilmente la distancia entre la Tierra y dicha estrella con bastante precisión. Evidentemente en la imagen no se ha guardado ninguna escala, ya que resultaría imposible. Los ángulos que subtienden las estrellas suelen ser de unos segundos de arco, lo que dificulta enormemente la medición de la distancia por paralaje. Por ejemplo, el paralaje de a Centauri es de unos 0.76 segundos de arco, y de ahí se extrae que dicha estrella dista de nosotros algo más de 4 años Luz de la tierra. (Aunque a Centauri es un sistema triple, tomamos como distancia al centro de dicho sistema).

Clases espectrales
El tamaño de las estrellas varía considerablemente, de las supergigantes, cientos de veces mayores que el Sol a las enanas, menores que nuestro planeta. El sol es de tamaño medio (1.4 · 106 Km, es más o menos 110 veces mayor que la Tierra, en cambio Antares, una supergigante es 560 veces mayor que el sol (7.8 · 108). Para hacernos una idea si Antares ocupase el lugar del Sol, llegaría hasta Júpiter. A excepción del Sol los diámetros de las estrellas son complicados de medir. Algunas se pueden medir por ocultacion lunar, en el que se mide el tiempo que pasa desde que la luna tapa a la estrella hasta que vuelve a ser visible de nuevo, y otra es la interferometría speckle o de puntos en la que se fotografía a la estrella y se analiza por ordenador.

Composición Química
Casi todas las estrellas están compuestas por una composición química muy semejante, de hecho hay que analizar muchas para hallar variaciones notables. La composición de una estrella es básicamente de hidrógeno (H2) y Helio (He), este último resulta de las reacciones termonucleares del hidrógeno en la estrella.

El análisis espectral del Sol revela que esta compuesto en un 92.4% de H2 ,en un 7.4% de He; y el 0.2% restante de otros elementos químicos. El análisis espectral sólo nos muestra la composición en las capas más superficiales de las estrellas así que hay que recurrir a métodos más sofisticados para averiguar la composición interna.

Las evidencias sobre la composición interior de las estrellas proceden sobre todo por la presencia en sus atmósferas de Tecnecio (Tc), es radiactivo y se desintegra rápidamente, pero se ha detectado en algunas estrellas gigantes, por lo que se deduce que se crea en su interior.