Translate

martes, 15 de diciembre de 2015

Tema 4-5 Entrada nº 25 - Paralaje-Distancias a estrellas

LIBRO 1 –TEMA 5 –Aptdº 5 –MEDICIÓN DE DISTANCIAS A LAS ESTRELLAS CON LA ECLÍPTICA– UNIDADES DE MEDIDA – AÑO LUZ – PARSEC

Entrada nº 25 del: ensayocosmologico.blogspot.com  bayodjose@gmail.com

En el Tema 3 de este libro, dedicado a los medidores del Universo, principalmente a Tycho Brahe, vimos que, a pesar de tener los conocimientos trigonométricos y geométricos necesarios para calcular distancias y tamaños de Astros, solamente los podíamos aplicar a Astros cercanos. Vimos que el problema radicaba en que al quererlos aplicar a objetos lejanos (Estrellas) los instrumentos de que disponían, no tenían la precisión suficiente para medir los ángulos de “paralaje”, concepto este, que ya quedó definido en dicho Tema 3 (Volvemos a ello en Fig.4-12) Y esto era así, porque se desconocía el largo trayecto que La Tierra recorría alrededor del Sol. Ésta seguía siendo fija. Por tanto, no había en la Tierra puntos de observación lo suficientemente alejados como para poder medir el “paralaje”(Ángulos de fracciones de segundo de grado)

Fig.4-12 Recordatorio



A partir del Modelo Copérnico-Kepler, con una Tierra girando alrededor del Sol, teníamos ya puntos de observación lo suficientemente alejados en la Eclíptica (Órbita elíptica), como para poder hacer estas mediciones  posibles. El concepto paralaje variaba ahora, ya que los ángulos los mediríamos desde puntos distantes de la tierra en su recorrido orbital. Esto nos permitía medir distancias mayores con mejores precisiones. También el desarrollo de aparatos más modernos, principalmente el telescopio, que inventaría Galileo, mejoraría considerablemente el estudio y medidas de los astros.

Hablaremos del nuevo concepto de paralaje, pero antes es importante pararnos a contemplar una característica muy importante de la eclíptica terrestre. Dicha eclíptica, naturalmente forma un plano orbital. Pues bien, el eje terrestre Norte-Sur, estaba inclinado respecto al dicho plano 23,4º (grados sexagesimales) Veamos las

figura 4-10ª  y   4-13




En ambas vemos que el eje terrestre está inclinado respecto al plano orbital 23,4º (grados sexagesimales)

En la fig.4-15 vemos una posible forma de medir esta declinación, comparando, en el hmisferio norte, la altura del sol, el día en que está más alto (Afelio-24 Junio) con el que está más bajo (Perihelio-24 de Diciembre)
Esta declinación es la causa de las estaciones del año, como veremos más adelante.

Fig. 4-15



Este detalle es fundamental para medir el ángulo de observación de la estrella con respecto al plano orbital. Conociendo el ángulo medido respecto al horizonte, la declinación  dicha del eje terrestre y el ángulo de la latitud desde la que medimos, sabemos el ángulo respecto al plano orbital. Esto nos permite medir el:
 Ángulo abarcado a la estrella, cuya mitad, es el paralaje – ángulo “p” en el dibujo-

Ver figura 4-16



Se deduce pues que la distancia a una estrella “d”=EC, es igual a Unidad Astronómica 

(Ua=OC) dividida por el ángulo de paralaje <p, o sea:            
  d = EC =Ua/<p

Ua = la mitad del eje mayor de la elipse o eclíptica = 149.600.000 Km.

 La distancia “d”, de la estrella, es pues inversamente proporcional al ángulo de paralaje  <p.                                                                                          Es decir, a doble <p, mitad de distancia. A mitad de <p, doble distancia.

Nota: Para ángulos muy pequeños, como es el caso, la tangente del ángulo se considera igual al ángulo. Ello simplifica la ecuación, cometiendo un error inapreciable.

PARSEC

Si  el paralaje <p = 1`` (un segundo d grado),    la distancia “d” de la estrella se llama Parsec - d= Pc (Parsec = 3,8 años luz). Con ello, tenemos una fórmula simple de calcular distancias, pues estas, ya hemos dicho que son inversas proporcionales al paralaje. Si el paralaje es 2” de arco, la distancia es la mitad del parsec = 3,8/2 años luz.

Si <p = 2´´ --- d = ( ½)Pc = 1,9 años luz.                                                                        Si <p = (½)`` --- d = 2 Pc = 7,6 años luz.  Y en general :
d = 1/<p medida en Parsecs.

NOTA: Este método de medida solo sirve para estrellas cercanas, con distancias no mayores a 1.000 años luz, con los medios modernos. La mayoría de las estrellas están tan lejanas que la medida del paralaje requiere de una precisión no conseguible.

Para medidas lejanas, hay que utilizar otros métodos, como por ejemplo “el brillo-real y aparente”. Para ello debemos de construir una escala de brillos que servirá de referencia para este menester.

Fig. 4-17





NOTA: En la constelación Osa menor, se encuentra la estrella polar. Desde cualquier punto de la tierra, nos indica siempre el norte. Esta pues, es una buena referencia para otros cálculos estelares.

Fig 4-18-Osa menor. Estrella polar.




La estrella más cercana a nosotros es Centauro, en La Constelación Alfa Centauro que se encuentra a 4,3649 años luz. Consideremos que hoy se detectan estrellas, o galaxias a millones de años luz. La cifra más lejana que conozco es la captada en el observatorio de Maura Kea en Hawai, que está a 13.000 millones de años luz. 

Convenido de momento por la ciencia, que nuestro Universo tiene 13.500 mill. de años luz, en que se produjo el Big-bang, esto supone que estamos viendo casi el origen del universo.

Imagen del observatorio de Maura Kea




Estaciones del año

Para terminar este tema, veamos las consecuencias de la inclinación del eje terrestre respecto al plano de la eclíptica. Dicha inclinación hace que en el afelio, los rayos caigan más perpendiculares al hemisferio norte de la tierra y más inclinados en el hemisferio sur. En el perihelio sucede exactamente lo contrario. En el afelio pues, hace más calor en el hemisferio norte y menos en el sur. Así pues, es verano en el norte e invierno en el sur. En el perihelio es al contrario. Durante el recorrido de afelio a perihelio, se suceden los estados intermedios, otoño, primavera.



Veamos las figuras 4-19  y 4-14



Fig. 4-14




En la fig. 4-14 podemos ver que en el círculo polar ártico, en verano, será de día las   24h y en invierno será de noche las mismas 24h

En el círculo polar antártico, sucederá al contrario.

Fin del Tema 4-5                

Entrada nº 25 del: ensayocosmologico.blogspot.com

bayodjos@gmail.com

No hay comentarios:

Publicar un comentario