La unidad astronómica, el parsec y el año luz

Desde el tiempo de Newton los astrónomos habían tratado de medir la distancia de la Tierra a las estrellas por el método de la paralaje, utilizando el diámetro de la órbita de la Tierra como línea de base. Vamos a aprovechar este momento para definir una nueva unidad de distancia:

La unidad astronómica (UA) es una unidad de distancia que vale a 149.597.870,66 kilómetros. Es aproximadamente igual a la distancia media entre la Tierra y el Sol

Figura 1: Variación en la aparente posición de una estrella en distintos momentos del año. Si está menos alejada variará más (arriba). Si está más lejos variará menos (abajo)

De acuerdo con esta definición la línea de base tiene una longitud de dos unidades astronómicas, que equivalen a unos 300 millones de kilómetros.

El procedimiento para determinar distancias por paralaje consiste en determinar los puntos sobre los que se proyecta la estrella sobre el fondo de estrellas fijas cuando se observaen dos momentos opuestos de nuestra órbita, como se muestra en la animación. Si se encuentra muy alejada esta distancia será reducida. Si la estrella está próxima la diferencia entre las dos posiciones aparentes sobre el fondo de estrellas fijas será grande (Figura 1).

Las primeras observaciones precisas las llevó a cabo Jean Picard utilizando los retículos gravados en el ocular del telescopio, recién inventados. Las variaciones fueron confirmadas por John Flamsteed, astrónomo real del observatorio de Greenwich, siendo la más importante la de la estrella Polar que parecía recorrer a lo largo de un año una elipse de 40 segundos de arco.

Ya hemos dicho que una unidad astronómica es la distancia. En este punto vamos a introducir una nueva unidad de distancia, el parsec:

El parsec es la distancia desde la cual el radio medio de la órbita terrestre abarca un ángulo de 1 segundo de arco. Su valor es aproximadamente de 3,0857 x 1013 kilómetros o 2,063 x 105 unidades astronómicas

Figura 2: Un parsec

Otra unidad empleada por los astrónomos es el año luz:

El año luz es la distancia que recorre la luz en un año y equivale a 9,46 millones de millones de kilómetros. Esta unidad es muy útil para expresar las distancias entre cuerpos estelares

Figura 3: Cambio en la posición osbervada de las estrellas debido al viento celeste

Para viajar a la estrella más cercana (Alfa Centauro), la luz se demora 4,2 años; se dice entonces que Alfa Centauro se encuentra a una distancia de 4,2 años luz.

Si se calcula la distancia a la que se encuentra la estrella Polar para que se observe esa paralaje se llega a la conclusión de que tiene que encontrarse a tan sólo 0,1 año luz. Aproximadamente 1/40 de pársec.

Nadie se podía creer que una estrella se encontrase tan cerca de la Tierra, ya que tendría que presentar un brillo mucho mayor. Además los astrónomos comenzaron a repetir las medidas y a determinar el paralaje de otras estrellas y se dieron cuenta de que todas las que presentaban una posición aparente cercana a la Polar presentaban el mismo desplazamiento, por lo que los 40 segundos de arco no podían deberse a un efecto de la distancia ya que todas las estrellas no podían encontrarse igualmente alejadas. Veamos esto en la página siguiente.

 

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La medida de la velocidad de la luz. (2005). Sala de Óptica. Museo Virtual de la Ciencia del CSIC.
Autores: José María López Sancho / Esteban Moreno Gómez / María José Gómez Díaz
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