La estrella Cervantes y su Quijote (por @CuentosCuanticos)


CUENTOS CUÁNTICOS  es uno de los blogs más comprometidos con la divulgación de los insondables misterios de la física (¿qué es eso? bueno, como en la ciencia ficción se suele distinguir a aquellos autores cuyo compromiso con la ciencia es más intenso como “hard sci-fi” en esto de los blogs de ciencia podríamos decir que Cuentos Cuánticos está en el lado de la “hard-science”… pero no porque sea duro de comprender lo que cuenta, sino por su apuesta en la divulgación de los entresijos de la ciencia más puntera, sobre todo de la física más sorprendente, sin abrazar el esoterismo). Y nos encanta que hayan abrazado también desde el principio la idea de nombrar estrellas con mitos de nuestra cultura. Reproducimos aquí su entrada sobre el tema en el blog. Muchísimas gracias por haceros eco y por contar estas historias.

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La estrella Cervantes y su Quijote

En una lejana galaxia, de cuyo nombre no quiero acordarme, ha mucho tiempo que vivía un hidalgo de los de masa jupiteriana, órbita kepleriana, estrella solar y superficie de gas corredor.

Las estrellas, y los planetas que las acompañan se suelen nombrar con letras y numerajos dependiendo de quién las catalogara y cómo. Este es el caso de la estrella HD 160691 o mu-Ara.  Esta estrella se puede ver en el cielo en la constelación Ara o el Altar, debajo de la constelación de Scorpio.

Ahora quieren ponerle nombre y se ha abierto un proceso de votación para tal efecto.  Esta estrella tiene cuatro acompañantes, cuatro planetas que la siguen por el cielo orbitando a su alrededor en la danza planetaria que inunda nuestros cielos. En la convocatoria hay una propuesta que te puede interesar, se quiere que la estrella se llame Cervantes y que sus cuatro errantes reciban los nombres de Dulcinea, Quijote, Sancho y Rocinante, cuatro de los elementos esenciales de la inmortal obra del creador español.  Puedes dirigirte a la páginaestrellacervantes.es, para votar, si así lo consideran vuestras mercedes.

Con estas aprovecharemos para hablar un poco de como se detectaron estos planetas alrededor de la estrella mu-Ara, que esperamos que en un futuro próximo sea la estrella Cervantes. (Puedes seguir votaciones y peripecias en Twitter en @cervantesmuara).

Para saber más...  La noticias en los medios españoles el miércoles 12 de agosto: ABC, El Mundo, RTVE, SINC, VozPopuli

La estrella Cervantes, antes conocida como mu-ara

En las fechas en las que estamos, el veranito, podemos ver la constelación del Altar en el cielo entre la constelación del Escorpión y la del Triángulo Austral.

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Si, como yo, no sois muy duchos en mirar al cielo hay multitud de aplicaciones móviles que os servirán para localizar esta constelación. Yo últimamente estoy usando Google SkyMap.

Los datos que se han ido extrayendo de esta estrella son muy variados.

  • Es una estrella tipo solar, es decir, que tiene un ciclo de vida, tamaño y composición parecida a nuestro Sol.
  • Está a unos 50 años luz de nuestra posición.

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La estrella va y viene

Como todo en este universo, la estrella Cervantes se está moviendo.  Esa afirmación puede parecer una chorrada, lo es, pero es una chorrada con mucha información dentro.

Es evidente que una estrella, por su propia naturaleza, emite luz.  Esa luz es de distintos colores y podemos observarla y estudiarla.  Si la estrella está aislada, sin acompañantes que la orbiten, pues recibiremos su luz y podremos saber su composición, su temperatura de superficie, su masa, etc. Pero algo ocurre si la estrella tiene planetas a su alrededor.

Si vemos una estrella con un planeta orbitando a su alrededor sin ningún género de dudas diremos que el planeta, que suele ser mucho menos masivo que la estrella que lo cobija, orbita alrededor de la estrella. Ese, diríamos, sería el punto de vista si estuviéramos en la propia estrella.  Sin embargo, visto desde el exterior el sistema estrella-planeta en realidad está orbitando conjuntamente un punto denominado centro de masas.  Ese punto se sitúa entre los centros de la estrella y el planeta y estará más cerca del objeto más masivo (si ambos cuerpos fueran de igual masa estaría en el punto medio de la línea recta que une sus centros).  Como las estrellas suelen ser mucho más masivas que sus planetas, el centro de masas puede que esté dentro de la propia estrella, pero nunca en su centro oficial.  Ojo, el centro de masas es un punto matemático, no tiene por qué haber nada situado en él.

Para saber más...  Por la estrella Cervantes, desde Holguín (Cuba) en la XXI Fiesta de la Cultura Iberoamericana

Este hecho que hemos descrito nos permite llegar a la conclusión que visto desde el exterior un sistema estrella-planeta se comporta así, mas o menos:

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Evidentemente, he elegido una situación exagerada para que quede bien en la animación. Pero lo que podemos asegurar es que una estrella que tenga un planeta a su alrededor se moverá ligeramente de lo que podríamos considerar sus posición de equilibrio. Yendo y viniendo.

Esto es importante, porque si ahora nos ponemos a mirar la luz emitida por la estrella desde nuestra posición veremos que algunas veces las longitudes de onda que recibimos son un poco mayores y otras veces un poco menores.  ¿Por qué?  Bueno, eso es el efecto Doppler aplicado a la luz.  La luz se mueve siempre a la velocidad de la luz en el vacío que es una constante universal.  La luz es una onda, por lo tanto tendrá frecuencia, que es el número de veces que la onda sube y baja por segundo y longitud de onda, que es la distancia entre dos picos de la onda.  Sabemos que el producto de la longitud de onda (que es un espacio recorrido) por su frecuencia (que es algo con unidades de 1/segundo) da como resultado una cantidad que se mediría como algo espacio/tiempo, es decir, una velocidad. Así que para las ondas de luz el producto de su frecuencia por su longitud de onda es la velocidad de la luz, que es constante.

¿Qué pasa con la luz emitida si la estrella se acerca a nosotros?  La velocidad ha de ser c y solo puede ser c.  ¿Cambia algo?  Pues sí, desde nuestra posición nos parece que las ondas se agolpan, es decir, disminuyen su longitud de onda y por lo tanto, para que su producto siga siendo c, aumenta su frecuencia.  Y viceversa, si la estrella se aleja la luz nos parece que se estira, aumenta la longitud de onda y disminuye la frecuencia.  Dado que el azul tiene una longitud de onda menor que el rojo, cuando la estrella se acerca decimos que su luz se ha desplazado al azul y cuando se aleja decimos que su luz se ha desplazado al rojo.

Para saber más...  #yoEstrellaCervantes desde Lanús con las esculturas de Jorge Chaves

Cuanto se desplace la luz al azul o al rojo nos informa lo rápido que se acerca o aleja de nosotros la fuente emisora.  Así podemos determinar la velocidad de acercamiento o alejamiento midiendo desplazamientos en la longitud de onda de la luz recibida (esencialmente así es como te multan con los radares en la carretera, ojo cuidao).

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No diréis que no mola.  Viendo variaciones en la luz podemos determinar variaciones en la velocidad de la estrella y, por lo tanto, podemos inferir que hay algo que está orbitando alrededor de la misma siguiendo las leyes de Kepler y Newton del movimiento planetario.

Un planeta, dos planetas, tres planetas, cuatro planetas

Así que todo lo que tenemos que hacer es medir la velocidad de la estrella en sus idas y venidas y ponerlas en un gráfico respecto al tiempo.  Calculamos como sería la variación teórica de la luz de la estrella con un planeta, dos planetas, tres planetas, cuatro planetas, etc y vemos a ver si los puntos medidos caen en la curva obtenida teóricamente.

Resulta evidente que cuanto mayor sea el número de puntos (observaciones) mejor podremos afinar nuestras conclusiones.  En el sistema de mu-ara se pasó del caso de un planeta a cuatro secuencialmente gracias a la mejora y aumento de la cantidad de datos obtenidos de la velocidad de ida y venida (respecto a nosotros).  Hoy se sabe que hay cuatro planetas, esta es la prueba:

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Bueno, aquí lo dejo por ahora.  Seguiremos viendo este sistema y puntualizando los detalles de los estudios que son muchos, sorprendentes y maravillosos.

Nos seguimos leyendo…