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Astrofísica estelar

estrella (del latín stella) es todo objeto astronómico que brilla con luz propia. Más precisamente, se trata de una esfera de plasma que mantiene su forma gracias a un equilibrio hidrostático de fuerzas.

El equilibrio se produce esencialmente entre la fuerza de gravedad, que empuja lamateria hacia el centro de la estrella, y la presión que ejerce el plasma hacia fuera, que, tal como sucede en un gas, tiende a expandirlo. La presión hacia fuera depende de la temperatura, que en un caso típico como el del Sol se https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=368f5a3acaef76a9b63137dbcfbee514d79c9311&writer=rdf2latex&return_to=Estrellamantiene con la energía producida en el interior de la estrella.- ...............................................:

Nombre y denominación de las estrellas

Desde las civilizaciones más antiguas, las estrellas se han considerado agrupadas en constelaciones. Los nombres de las estrellas proceden tanto de los griegos tales como Sirio, Procyon, Polux, Castor, Régulo, Polaris, Arturo, Canopo, las Pléyades, como de los árabes como los nombres de Alcor (la débil), Mizar (velo), Vega (caída), Aldebarán (el seguidor), Deneb (la cola), Rigel (la pierna), Algol (estrella demonio), Betelgeuse (hombro del gigante), y unos centenares de nombres más.

Ante la imposibilidad de dar nombre a la enorme cantidad de estrellas se planteó la idea de dar otro sistema de nomenclatura que resultase más útil para los astrónomos.

En 1603 el alemán Johannes Bayer publicó una obra denominada Uranometría, un atlas de mapas estelares en el que se indicaban las estrellas de cada constelación utilizando letras del alfabeto griego al que seguía el genitivo del nombre latino de la constelación a la que pertenece.

Bayer estableció un orden de brillo dentro de cada constelación, de modo que llamó a a la estrella más brillante, b a la que le seguía en brillo, g a la siguiente, y así sucesivamente. El inconveniente de esta nomenclatura es que el alfabeto griego sólo consta de 24 letras, mientras que, por término medio, hay unas 70 estrellas visibles por constelación. Cuando las letras del alfabeto griego resultaban insuficientes para una constelación Bayer recurrió al empleo de las letras minúsculas del alfabeto latino, complicando el método empleado.

Tras la aparición del telescopio se demostró la existencia de un número mayor de estrellas, y se planteó de nuevo el problema de su denominación.

En 1712, el astrónomo inglés John Flamsteed, hizo el primer catálogo con la ayuda del telescopio, denominado Historia Coelestis Britannica, recurrió al empleo de los números en vez de letras, asignó un número a cada estrella según el orden en que llegaba al meridiano.

Con el tiempo se perfeccionaron los telescopios, observándose ya millones de estrellas en cada constelación, a las estrellas se las distingue, no por su nombre, ni letras, ni números, sino por la posición que ocupan en la esfera celeste, esto es, por su ascensión recta y declinación.

Magnitud estelar

El registro de las posiciones de las estrellas en unas listas denominadas catálogos estelares constituye una base de referencia fundamental para importantes conocimientos astronómicos como pueden ser la determinación del tiempo, los fenómenos de precesión y nutación, el movimiento propio de las estrellas. El catálogo más antiguo fue elaborado por el astrónomo griego Hiparco en el año 127 A.C. Contenía las posiciones de 1080 estrellas divididas en seis clases de acuerdo con su brillo aparente. Los árabes conservaron otro catálogo de estrellas denominado "Almagesto" de Claudio Ptolomeo, de esta obra hemos heredado la costumbre de agrupar las estrellas en clases de brillo o magnitudes. Las clases de brillo recibieron el nombre de magnitud, llamando a las más brillantes de 1ª magnitud, de 2ª, 3ª, 4ª, etc., hasta la 6ª magnitud, éstas últimas son las estrellas más débiles que se distinguen a simple vista.

Por magnitud se entiende el brillo aparente con que vemos las estrellas y dimensiones de estos astros.

En 1856 el astrónomo Norman Pogson estableció la "escala de Pogson": una estrella de 1ª magnitud tiene una intensidad luminosa aparente 2'512 mayor que una estrella de 2ª magnitud, ésta una intensidad luminosa 20512 mayor que una estrella de 3ª magnitud y así sucesivamente. Pogson incluyó las estrellas Aldebarán y Altair que hacia las veces de base de la escala. Dicha escala de magnitudes se extiende por una parte hacia el cero y los números negativos, para abarcar a los astros más luminosos como el Sol y la Luna.

La magnitud aparente depende del brillo de la estrella y de la distancia a la que se encuentra, un ejemplo, Sirio tiene una magnitud aparente de -1'46 (es la más brillante del cielo, porque se halla a 9 años luz de nosotros, mientras que Rigel, es 2.000 veces más luminosa, aparece con una magnitud 0'08 por hallarse a una distancia 100 veces mayor).

La magnitud absoluta de una estrella es la magnitud que tendría dicha estrella si estuviera situado a una distancia de 10 parsecs (1 parsecs es 3,2616 años luz = 3,0857 x 10 16 m, esto es, la distancia desde la cual la Tierra y el Sol parecerían estar separados por un ángulo de 1 segundo de arco).

La magnitud de las estrellas se conocen actualmente por medio de los fotómetros o fotográficamente.

Se aplica el término primera magnitud a aquellas estrellas que van desde +0,6 a +1,5, segunda magnitud desde las estrellas de +1,6 a +2,5, tercera magnitud de +2,6 a +3,5, etc.

El número de estrellas visibles a simple vista es aproximadamente 6.500, siendo 20 estrellas de 1ª magnitud, cerca de 60 de 2ª magnitud, próximo a 200 estrellas de 3ª magnitud, unas 600 de 4ª magnitud, unas 1.600 estrellas de 5ª magnitud y más de 4.000 de 6ª. Suponiendo que las estrellas se encuentran repartidas por igual en el firmamento, un observador en un instante verá unas 3.000 estrellas.

Estrellas variables

Un gran número de estrellas no tienen brillo constante, sino que varían periódicamente, o lo que es lo mismo, no conservan la misma magnitud aparente y en un periodo más o menos largo y más o menos regular, sus magnitudes alcanzan valores diferentes, tales estrellas se llaman variables.

Por ejemplo, la estrella Mira Ceti (constelación de la Ballena) que históricamente fue la primera estrella variable conocida, en un periodo de 332 días pasa de 2ª a la 9ª magnitud.

Con el uso de la fotografía en Astronomía, se descubrió mucho mejor la variabilidad de las estrellas, para ello, se fotografiaba la misma región del cielo en dos fechas diferentes con el mismo instrumento y en idénticas posiciones, comparando ambas fotografías se observa si la imagen estelar varía o no.

Las estrellas variables se clasifican en:

1) Intrínsecas.- son aquellas en que su variaciones de magnitud se deben a cambios en la estructura interna de la estrella, ya que las variaciones de color, temperatura y espectro, acompañan a estos cambios de luz.

2) Extrínsecas.- no se consideran como verdaderas variables, ya que la variabilidad de su luz es producida por causas físicas externas, ajenas a la propia estrella.

Según la curva de variabilidad de las estrellas, éstas se dividen en:

a) periódicas o regulares: la curva de luz es periódica, es decir, después de un intervalo de tiempo, llamado periodo, se reproduce inalterablemente.

b) semirregulares: el periodo es ligeramente variable y la curva se reproduce con poca precisión en cada periodo.

c) irregulares: en éstas sólo hay un pequeño indicio de periodicidad.

La observación de estrellas variables es uno de los programas de trabajo más interesante para el astrónomo amateur. No requiere el empleo de instrumentos costosos y elaborados, ya que con frecuencia lo más adecuado para la observación visual es utilizar unos prismáticos o un refractor de 60 mm. La labor del variabilista es la de definir el rango de variación de luminosidad y el periodo de la variable en cuestión. Para aquellos observadores que quiera profundizar en este campo se ponga en contacto con las grandes organizaciones internacionales de estrellas variables, ya que por medio de sus boletines, vía Internet o e-mail podemos enterarnos de las últimas noticias que más nos interesen. Estas organizaciones también distribuyen unas cartas estelares especiales para encontrar la variable a estudiar, además de otras características importantes. El siguiente link nos enlaza con las cartas que la AAVSO (pinchar) pone a disposición del astrónomo aficionado

Estrellas dobles y múltiples

Muchas estrellas como Aldebarán, Antares, Rigel, la estrella Polar, etc... que a simple vista aparecen como un solo punto luminoso, observadas con telescopio resultan formadas por dos o más astros próximos entre sí. A estas estrellas se llaman dobles si la forman dos, triples si son tres y si son más se llaman, en general, múltiples.

Las estrellas dobles se dividen en:

1) dobles ópticas cuando están formadas por dos estrellas independientemente situadas a gran distancia una de la otra y que se ven próximas proyectadas en la esfera celeste por el efecto de la perspectiva.

2) dobles físicas o binarias cuando entre los dos astros existen ligazón física, o sea, cuando giran el uno alrededor del otro según las leyes de Kepler y Newton, constituyendo un sistema binario.

En algunas estrellas dobles, las componentes están tan próximas que aún con los más potentes telescopios aparecen como estrellas simples y se saben que son dobles por el análisis espectral, o bien, por los eclipses que la más oscura de las componentes produce total o parcialmente a la más brillante, apareciendo la estrella como una variable, como por ejemplo la estrella Algol.

Dibujo de Sagitario procedente del atlas de estrellas de Hevelius (1690). La constelación está dibujada en sentido inverso con respecto al que aparece en el firmamento debido a que el autor dibujó la esfera celeste observada desde fuera.

Entre las estrellas triples tenemos a Regulus, entre las múltiples a e de Lyra.

Las constelaciones

Desde la Tierra las estrellas visibles se proyectan sobre la esfera celeste que fueron agrupadas de forma distinta, según las épocas, por las antiguas civilizaciones. A estas agrupaciones de estrellas de formas variadas se llaman constelaciones, las cuales se distinguen bien con nombres mitológicos (Orión, Andrómeda, Perseo, etc.) o con nombre de animales u objetos ( Osa Mayor, Osa Menor, León, Corona Boreal, etc.) sugeridos por las formas que presentan y las fantasías de los antiguos.

La forma de cada constelación es debida a un efecto de perspectiva, ya que si el observador se colocase en un punto lejano de la Tierra, la constelación aparecería de forma diferente.

Todo el cielo está repartido en áreas que tienen límites y cada área contiene una de las antiguas constelaciones que le da nombre a dicha zona. Una constelación no tiene ningún significado objetivo físico, es simplemente una región del cielo con estrellas enmarcadas en unos límites que siguen siempre meridianos y paralelos celestes.

A partir de 1927 la Unión Astronómica Internacional ha subdividido el cielo, delimitando las zonas asignadas a cada constelación mediante arcos de ascensión recta y declinación.

Las constelaciones son en total 88; de éstas 48 constelaciones han llegado hasta nosotros desde la antigüedad (por griegos y árabes) y 40 han sido introducidas en la época moderna (casi todas las nuevas constelaciones se encuentran en el hemisferio austral que eran desconocidas por las antiguas civilizaciones mediterráneas).

Las constelaciones varían de posición a lo largo del año, motivo por la cual vemos el cielo de distinta forma. En España son visibles unas 70 constelaciones.

Un asterismo es un conjunto de estrellas que forma parte de una o más constelaciones pero no se trata de una constelación en sí misma.

Ursa Major, una constelación circumpolar del hemisferio boreal.

El asterismo más prominente en el firmamento boreal es el Gran Carro (para los ingleses la forma delineada es la de un gran cucharón) cuyas siete estrellas delinean la forma de un carro.. El Gran Carro es un asterismo y no una constelación debido a que constituye sólo una parte de la constelación de la Osa Mayor.

Constelaciones circumpolares

Son aquellas constelaciones que forman parte del hemisferio norte, visibles durante todo el año, y nunca se ocultan ni se ponen. Sin embargo, aquellas constelaciones que tengan declinaciones menores de 50º dejarán de ser circumpolares. Las constelaciones circumpolares, para lugares comprendidos entre los +40º y +50º de latitud del lugar de observación del observador, son las siguientes:

Constelaciones de primavera

En primavera, al igual que en otoño, la característica del cielo nocturno se habrá alterado. De nuevo volveremos a mirar hacia el espacio intergaláctico. En esta estación, el cielo está caracterizado por una gran extensión de firmamento muy libre de estrellas que los astrónomos denominan el reino de las galaxias.

Desde Ursa Major hacia el sur pasando por Canes Venatici, Coma Berenices y Virgo se extiende una ventana a través de la cual podemos observar con nuestros telescopios centenares de galaxias situados a impresionante distancias. M94, situado en Canes Venatici, es una luminosa espiral que se nos muestra de frente, encontrándose de nosotros a una distancia de 14 millones de años luz (1 año luz es la distancia que la luz recorre en un año, equivalente a 9.460.000.000.000 km., o sea 63240 U.A.). La distancia de la famosa Galaxia Remolino, M51, es de unos 37 millones de años luz. El racimo de galaxias que hay en el cúmulo de Virgo están situadas en una región del Universo desde la cual la luz necesita unos 40 millones de años para alcanzar la Tierra.

Además de las constelaciones circumpolares, podemos ver en la bóveda celeste las siguientes constelaciones de primavera:

Constelaciones de verano

En verano, la posición de la Tierra en su órbita alrededor del Sol es tal que estamos mirando hacia el denso plano de la nuestra galaxia, hacia la Vía Láctea, así como hacia el centro galáctico (las impresionantes nubes estelares de Sagitario). Es un campo celeste muy rico en estrellas y objetos de "cielo profundo"

Capricornio es una constelación visible durante toda la estación estival.

Constelaciones de otoño

A mitad e otoño la característica del cielo nocturno también habrá cambiado. Aquellas densas regiones de la Vía Láctea llena de estrellas de primera magnitud que hacían que el cielo de agosto fuera denso y rico ha dado paso hacia un oscuro vacío, ya no estamos directamente hacia el plano de nuestra galaxia, sino que estamos mirandohacia afuera, hacia el inmenso espacio intergaláctico.

Hay un cambio, en vez de la abundancia de nebulosas y cúmulos de verano ahora el cielo nos ofrece numerosas galaxias situadas muy lejos de la nuestra.

La mitológica constelación de Perseo es visible en el cenit a mediados de otoño.

En otoño, el cielo nos muestra las siguientes constelaciones:

Constelaciones de invierno

A pesar de que observar el cielo en invierno puede ser a la vez incómodo (debido al frío) y frustrante (debido a la frecuente presencia de las nubes), hay que tener constancia de que el cielo de invierno es realmente espléndido cuando las noches son serenas y despejadas.

La constelación de Orión es una de las más fascinantes, contiene las estrellas más jóvenes conocidas y muchas nebulosas de gran belleza.

Al anochecer en invierno, el Gran Carro está en un nivel bajo en el firmamento septentrional. Las constelaciones visibles en otoño ahora aparecerán cada vez más cercanas al Oeste.

La Vía Láctea aparece en lo más alto del cielo al atardecer. La constelación siguiente, hacia el sudeste, a lo largo de la Vía Láctea es Auriga, el Cochero, con su estrella brillante Capella. Hacia el sur de esta parte de la Vía Láctea puede percibirse un cúmulo de seis o siete estrellas, las Pléyades o M45 en la constelación de Tauro. Las Pléyades son las Siete Hermanas de la mitología griega, las hijas de Atlas.

El grupo más prominente de estrellas en invierno consiste en tres estrellas brillantes que forman una línea recta, Dan lugar al cinturón de Orión. Sobre el hombro de Orión se observa a la rojiza estrella Betelgeuse. La espada de Orión se extiende hacia abajo desde el cinturón, allí se encuentra la Gran Nebulosa de Orión.

A los talones de Orión, tenemos a su perro, Canis Major. El cinturón de Orión está orientado directamente hacia Sirio, la estrella más brillante de la bóveda estrellada. Sirio sale al firmamento poco después de Orión. Proción está situada en las proximidades y perenece a Canis Minor. Proción, Sirio y Betelgeuse forman un triángulo casi equilátero.

En Tauro, la estrella rojiza Aldebarán delimita el extremo de un lado de la V. Las Híades forman el contorno de la cara de Tauro; las Pléyades y las Híades son cúmulos abiertos de estrellas.

El cielo invernal presenta las siguientes constelaciones: