UNIDAD 4: ESFERA CELESTE (ESTRELLAS Y CONSTELACIONES)

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Curso Astronomia Básica
Unidad 4.- (ESTRELLAS Y CONSTELACIONES)
2015-16
UNIDAD 4: ESFERA CELESTE (ESTRELLAS Y CONSTELACIONES)
ESQUEMA:
a) La esfera celeste
b) Posición en la esfera celeste. Coordenadas astronómicas
1.- Coordenadas horizontales (altacimutales)
2.- Coordenadas ecuatoriales absolutas
3.- Otras
c) Objetos celestes y sus movimientos
1.- Movimiento a lo largo del día/noche
Visión estelar en ciertas latitudes: Ecuador, Polos
2.- Movimiento a lo largo del año
d) Estrellas
1.- Nombres y magnitudes
a.- Nombre de la estrellas
b.- Magnitud aparente de las estrellas (Brillo)
2.- Variables, dobles, múltiples
a.- Estrellas Variables
b.- Estrellas dobles y múltiples
1.- Binaria visual
2.- Binaria astrométrica
3.- Binaria espectroscópica
c.- Estrellas Múltiples
3.- Vida de una estrella (evolución)
4.- Resumen
e) Constelaciones
1.- Circumpolares
2.- De primavera
3.- De verano
4.- De otoño
5.- De invierno
6.- Zodiacales
José Pedro García
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Unidad 4.- (ESTRELLAS Y CONSTELACIONES)
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DESARROLLO
4.a) La esfera celeste
* Somos tan pequeños comparado con el universo que nos rodea y estamos tan lejos de él que al mirar a la bóveda
celeste parecemos estar en el interior de una esfera, a igual distancia de lo que se consideró una época las estrellas
fijas”. Históricamente el modelo geocéntrico defendió que la Tierra era el centro de esta esfera.
La esfera celeste siempre ha sido objeto de gran interés, incluyendo el de grandes artistas:
(“La noche estrellada”, Van Gogh, 1 889)
*Uno de los puntos de mayor interés para el que se inicia en la afición de la Astronomía suele ser la orientación en la
esfera celeste. La posición de cada objeto se determina mediante sus coordenadas celestes.
4.b) Posición en la esfera celeste. Coordenadas astronómicas
Los sistemas de coordenadas que vamos a emplear en la esfera celeste serán equivalentes a los terrestres. En la
superficie terrestre se emplea la longitud y la latitud aquí serán otras que estarán en función de la esfera que se
tome como referencia.
Existen tres clases de esferas:
1.- Esfera celeste local (topocéntrica): Tiene por centro el ojo del observador. Es la que
contemplamos, en un instante dado vemos una mitad de esta esfera, la que está sobre nuestro horizonte.
2.- Esfera celeste geocéntrica: Tiene por centro el mismo centro de la Tierra.
3.- Esfera celeste heliocéntrica: Tiene por centro el Sol.
4.b.1 Coordenadas horizontales (altacimutales)
* Si mediante un programa informático como Stellarium, gratuito y aceptado como uno de los mejores programas
existentes para la reproducción del cielo, queremos tener información de una estrella, obtendríamos imágenes
como las que se muestran:
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(Información sobre Vega, α-Lira)
(Captura de pantalla de Stellarium)
* Ahí aparece numerosa información, entre otras la posición de la estrella en varios sistemas de coordenadas.
* Para la esfera local:
(Sistema de coordenadas altacimutal)
• Altura o elevación: Ángulo que forma la posición del objeto con el horizonte.
• Acimut: Ángulo que forma la posición del objeto con el Norte (convenio). De esta forma, en el Este el
acimut será 90 grados, en el Sur 180 y en el Oeste 270 grados.
* Las coordenadas altacimutales siguen las indicaciones que alguien nos daría al señalar una estrella.
* El problema que tienen estas coordenadas es que no son fijas para cada objeto en el cielo, sino que varían con la
posición del observador y con el paso del tiempo a lo largo de la noche.
No son verdaderamente útiles para definir la posición de un objeto en el firmamento.
4.b.2.- Coordenadas ecuatoriales absolutas
* Para la esfera geocéntrica podrían definirse los siguientes términos:
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▪ Ecuador celeste: Prolongación del plano del ecuador terrestre hasta cortar la esfera celeste. Tendremos un
Hemisferio Norte y Hemisferio Sur celestes.
▪ Los planos paralelos al ecuador forman sobre la esfera celeste círculos menores denominados PARALELOS
CELESTES (uno de ellos también recibe el nombre de almicantarat).
▪ Eje Polar celeste: Prolongación en ambos sentido del Eje Polar terrestre hasta cortar a la esfera celeste.
Tendremos un Polos Norte y Sur celestes. Esta línea es perpendicular al ecuador celeste. Actualmente el Polo Norte
Celeste coincide con la Estrella Polar.
▪ La vertical del lugar es la dirección de la gravedad en dicho lugar y corta a la esfera celeste en dos puntos
llamados CENIT y NADIR. El cenit es el situado por encima del observador y el nadir por debajo del mismo.
▪ Horizonte: Plano perpendicular a la línea cenit - nadir (Z-N). Es el “suelo” del observador.
▪ Los planos que contienen al Eje Polar celeste (también llamado eje del mundo) cortan a la esfera celeste
formando MERIDIANOS CELESTES.
▪ El meridiano celeste que pasa también por el Zenit y el Nadir se llama MERIDIANO DEL LUGAR.
▪ Se llama MERIDIANA a la recta de intersección del plano del horizonte y del meridiano del lugar. Esta es la
norte (N) - sur (S) corta. La recta perpendicular a la línea este (E) - oeste (W).
* El sistema de COORDENADAS ECUATORIALES ABSOLUTAS tiene como círculos de referencia el ecuador celeste y el
meridiano que pasa por la estrella:
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(Sistema de coordenadas ecuatoriales absolutas)
• Declinación: Separación hacia el Norte celeste (+), equivalente a la latitud terrestre, cambia de 0 a +90º. Si
la desviación es hacia el Sur celeste (-), cambia de 0 a -90º.
• Ascensión recta: Separación hacia el Este, en sentido antihorario, a lo largo del ecuador celeste, partiendo
desde el Punto Aries. Se mide en horas, minutos y segundo y cambia de 0 a 24h.
* Este sistema de coordenadas son fijas e independientes del lugar. Sin embargo la precesión de los equinoccios
obligan a modificarlas, muy poco a poco, pero permanentemente, como ya se vio anteriormente (Ver Unidad
1.c.1.b.2).
* Además de los indicados existen otros Sistemas de coordenadas que no veremos.
4.c) Objetos celestes y sus movimientos
4.c.1.- Movimiento a lo largo del día/noche
* Durante el día, o durante la noche, el movimiento aparente de los cuerpos celestes está condicionado por el
movimiento real de la Tierra.
* Como la Tierra gira en sentido directo (antihorario) (Ver Unidad 1.b), los cuerpos se moverán en sentido contrario.
Así, durante el día vemos moverse a nuestra estrella más próxima, el Sol, en sentido horario, de Este a Oeste. Igual
ocurre con la Luna (sea de día sea de noche).
Respecto a las estrellas y otros objetos, si miramos hacia el Sur, los veremos moverse aparentemente en
sentido horario (describiendo arcos de Este a Oeste), si miramos hacia el Norte, los objetos se moverán
aparentemente en sentido antihorario (cuestión de perspectiva).
Solamente la estrella Polar parece no moverse.
* Veamos un ejemplo para Cielo Norte: Casiopea, Osa menor y Osa mayor) (23-enero-2 016)
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(20:00 h)
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(22:00 h)
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(24:00 h)
* Como puede comprobarse, la rotación se produce en sentido antihorario.
* En el siguiente vídeo se puede seguir el movimiento durante más tiempo:
“Movimiento nocturno.mov”
* Si se toma una foto fija, pero en exposición larga (alrededor de una hora, o más), se obtendrá:
* Todas las estrellas parecen girar alrededor de un centro (estrella Polar)
* Cuando se observa el cielo desde nuestras latitudes, comprobaremos que las estrellas que se ven mirando hacia el
Sur están menos de 12 h sobre el horizonte. Las que se ven hacia el Norte están más de 12h. Algunas, las próximas al
polo, están siempre.
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VISIÓN DE ESTRELLAS EN OTRAS LATITUDES:
* La visión del cielo nocturno depende siempre de la latitud a la que nos encontremos. Así:
En el Ecuador
Allí podríamos ver todas las estrellas a lo largo de todo el año. La estrella Polar se puede ver a ras del
horizonte mirando en dirección norte. Si hiciésemos una foto en exposición se vería a las estrellas salir o ponerse,
respecto el horizonte, tal como se ve en la imagen:
En los Polos
Si nos desplazásemos hasta el polo norte, o sur, solo podríamos ver la mitad estrellas de la esfera celeste. La
estrella Polar se vería mirando hacia el cenit (Polo Norte), es decir, encima de nuestras cabezas. No se vería desde el
Polo Sur. Si hiciésemos una foto en exposición se vería a las estrellas moverse paralelas respecto el horizonte, tal
como se ve en la imagen:
* Con mayor detenimiento se puede seguir este fenómeno en la web de “Astronomía visible”, si bien requiere algo
de tiempo para habituarse a ella y manejarla con soltura.
4.c.2.- Movimiento a lo largo de un año
* Si un determinado día nos fijamos en una constelación dada, a una hora determinada (por ejemplo la Osa Mayor a
las 10 de la noche), al día siguiente a la misma hora nos parece que está en el mismo sitio, sin embargo se ha
desplazado en sentido antihorario alrededor de 1o. En tiempo supone casi 4 min.
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La explicación la tenemos en la diferencia entre el día solar medio y el día sidéreo, de lo que ya se habló en la
Unidad 1.b.1.b.
(La Tierra describe un ángulo de 360o en un año sidéreo, 365,256363 días,
es decir: 0,986o/día sidéreo; esto en tiempo equivale a unos 4 min)
* Debido a esto el aspecto del cielo va cambiando a lo largo del año. Si en invierno la Osa mayor la vemos en cierta
posición del cielo, seis meses después la veremos en la opuesta. Al resto de constelaciones le ocurre lo mismo.
(Giro de las constelaciones circumpolares)
Este movimiento puede verse más detallado en la imagen:
(Algunas constelaciones circumpolares vistas desde Madrid-Canarias, cada 3 meses, a lo largo del año)
* El movimiento de traslación de la Tierra en torno al Sol explica estos movimientos, de modo que si cada día las
estrellas adelantan su aparición por el horizonte (orto) unos 4 min, al cabo de un mes el adelanto producido será de
una 2 h. Así, al cabo del año se repetirán las constelaciones. El resultado final es un movimiento aparente de la
Esfera Celeste y con ella de las estrellas y constelaciones, de Este a Oeste a lo largo del año.
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4.d) Estrellas
4.d.1.- Nombres y magnitudes
* Como ya sabemos desde nuestro paso por la escuela, las estrellas son esos cuerpos celestes que emiten luz propia.
Masas de gases, principalmente hidrógeno y helio a temperaturas muy elevadas, en cuyo interior hay reacciones
nucleares.
* El Sol es la estrella más cercana, nuestra estrella, las demás son puntos luminosos, más o menos pequeños, más o
menos brillantes, a enormes distancias de nosotros.
* Parecen estar fijas, pero no es así; en realidad, todas están en rápido movimiento, aunque a distancias tan grandes
que sus cambios de posición se perciben sólo a través de los siglos. En el siguiente esquema se muestra el ligero
desplazamiento de Sirio y Proción después de 2 000 años:
(Comparación mapa estelar antiguo - moderno separados 2 000 años)
* De todas las estrellas, la más cercana es Alpha Centauri, sólo es visible desde el hemisferio sur, una estrella triple, a
4,3 años-luz. De las tres, la más cercana es Proxima Centauri (Alpha Centauri C), también la de brillo más débil.
4.d.1.a.- Nombres de las estrellas
* Parece ser que “a simple vista” se pueden observar unas 6.000 estrellas, la mitad en cada hemisferio. El número
que podamos ver dependerá, lógicamente, de nuestra agudeza visual, la estación, las condiciones atmosféricas…
El primer intentos de catalogar las estrellas lo hizo Hiparco (S. II a.C.), y lo recogió Ptolomeo en su obra
“Almagesto”. Su catálogo contenía 850 estrellas y 48 constelaciones.
* Muchas estrellas, las conocidas desde más antiguo reciben nombre griego, como: Sirio (“resplandeciente”; es la
más brillante del cielo), Procyon (“antes del perro”; precede a la estrella del perro, Sirio), Cástor (hermano mortal de
su gemelo Pollux, considerado inmortal)…
O bien árabes, como: Deneb (“cola”, es la cola de la constelación del Cisne); Aldebarán (“el que sigue”, en el
cielo que acompaña a un cúmulo de estrellas denominado Pléyades); Betelgeuse (“la mano de Orión”, estrella de
tonalidad naranja en la constelación de Orión)…
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* Ante la imposibilidad de nombrar a la enorme cantidad de estrellas que se iban descubriendo, los astrónomos se
plantearon la necesidad de usar otro sistema de nomenclatura, que tuvo que ir modificándose a medida que
mejoraban las observaciones directas y sobre todo los telescopios:
▪ 1 603 (J. Bayer): las estrellas de cada constelación se indicaban, según orden decreciente de brillo utilizando letras
del alfabeto griego (α, la más brillante; β, la segunda; γ la tercera, … y así sucesivamente) al que seguía el genitivo del
nombre latino de la constelación a la que pertenece:
(Dubhe, α Ursae Majoris)
▪1 712 (J. Flamsteed): Primer catálogo con la ayuda de telescopio. Recurrió al empleo de números en lugar
de letras, asignó un número a cada estrella según el orden en que llegaba al meridiano (es decir de oeste a este). Por
ejemplo, la estrella Betelgeuse, α Orionis, es también: 58 Orionis.
▪ Con el tiempo se perfeccionaron los telescopios, observándose ya millones de estrellas en cada
constelación. Se las distingue, no por su nombre, ni letras, ni números, sino por la posición que ocupan en la esfera
celeste: Ascensión recta y Declinación.
4.d.1.b.- Magnitud aparente de las estrellas (Brillo)
* El brillo que observamos en las estrellas es la denominada magnitud aparente (m), la que se ve desde la Tierra y
que se utiliza en la observación.
* Puede ocurrir que una estrella sea muy brillante, pero se encuentre muy lejana, observándose desde la Tierra con
una magnitud aparente muy pequeña. Para corregir este fenómeno se utiliza la magnitud absoluta (M), que es el
brillo que tendrían las estrellas si se encontraran a una misma distancia de la Tierra (a 10 parsec ≡ 32,6 años-luz).
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* P. ej. Vega (α Lyrae) en la constelación de Lira, es una estrella de magnitud aparente m: 0,03 y de magnitud
absoluta M: 0,58.
Su brillo se toma como referencia m: 0. Todas las estrellas más brillantes que Vega tienen magnitudes
negativas:
Sirius: –1,46; Venus, máximo: –4,4; Júpiter: –2,25;
Saturno: -0,12; Luna llena: –12,55;
Sol –26,7
Y todas las estrellas más débiles tienen magnitudes positivas.
* El sistema para medir el brillo de las estrellas se debe al astrónomo griego Hiparco (SII a. C.) que consideraba que
todas se encontraban en la esfera celeste, a la misma distancia de la Tierra.
Clasificó las más brillantes a simple vista como de 1ª magnitud y las más débiles como de 6ª magnitud. Hoy
se emplean aparatos como fotómetros.
* A modo de ejemplo, se presentan las estrellas de 1ª magnitud:
COLORES
* Los diferentes colores de las estrellas nos informan, en cierta medida, sobre la temperatura de su superficie.
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Así las estrellas azules son las que tienen temperaturas más altas, mientras que las estrellas rojas presentan
temperaturas relativamente bajas.
Debemos recordar que el orden es, de calientes a frías: azul, azul-blanco, blanco, amarillo-blanco, naranja y
rojo.
4.d.2.- Estrellas Variables, dobles, múltiples
4.d.2.a.- Estrellas Variables
* Se llama así a las estrellas que no tienen brillo constante, sino que varían con un periodo más o menos largo y más
o menos regular, así sus magnitudes alcanzan valores muy diferentes.
Por ejemplo, la estrella Mira Ceti (constelación de la Ballena) , la primera estrella variable conocida, en un
periodo de 332 días pasa de 2ª a la 9ª magnitud.
ESTRELLA VARIABLE PERIÓDICA:
* Su cambio de luz es regular, con un periodo constante. Cada cierto tiempo se reproduce el brillo inalterablemente.
* En otras estrellas variables esta repetición es irregular.
* Un grupo de estrellas periódicas muy regulares lo constituye las “Cefeidas”, que cambian su luminosidad
cíclicamente en tiempos comprendidos entre 1 y 50 días.
Su nombre deriva de "delta Cefei", la primera estrella de este tipo descubierta en 1784 por Goodricke.
* Físicamente son estrellas gigantes, hasta 10 veces el Sol, de color amarillo. Se encuentran tanto en nuestra Galaxia
como en otras.
* Las CEFEIDAS son muy importantes para medir las distancias estelares.
A partir de la variación cíclica de la luminosidad se deduce su magnitud absoluta y de ésta y de la magnitud
aparente, la distancia.
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4.d.2.b.- Estrellas dobles y múltiples
* Casi la mitad de las estrellas visibles no están aisladas sino que forman parte de sistemas múltiples en los que dos o
más estrellas orbitan una alrededor de la otra, es decir, están ligadas gravitacionalmente.
* Una estrella es verdaderamente binaria cuando se trata de un sistema formado por dos localizadas en la misma
posición en el cielo y lo suficientemente próximas para que la fuerza gravitatoria entre ellas sea intensa.
Exigen largas observaciones para poder comprobar que una gira alrededor de la otra.
4.d.2.b.1- Estrella binaria visual:
* Son dos estrellas que aparecen separadas orbitando una alrededor de la otra
(Alcor y Mizar, en osas Mayor)
Parecen formar más una estrella doble aparente que una doble física. Es el caso de Mizar (el caballo) y Alcor
(el jinete). La separación visual directa de estas dos estrellas era tomada por los árabes como muestra de la agudeza
visual de un observador.
* También Albireo (β Cyni), de magnitud 3,35, es una hermosa estrella doble que ocupa la posición de cabeza de la
constelación del Cisne (“estrella del pico”). La más brillante con magnitud 3,05 y la menos 5,12.
(Albireo, β Cyni)
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4.d.2.b.2- Estrella binaria astrométrica:
* En este caso, sólo se observa una estrella cuyo movimiento propio varía, indicando así la presencia de otra
componente invisible.
4.d.2.b.3- Estrella binaria espectroscópica:
* Son dos estrellas muy próximas entre sí que no pueden separarse con el telescopio, sino analizando el espectro de
la luz que emiten.
* Hay estrellas binarias que están orientadas hacia la Tierra de forma que, en la dirección de observación, las dos
estrellas del sistema periódicamente se ocultan una a la otra, eclipsándose entre ellas, disminuyendo la magnitud
aparente del sistema binario.
* Mizar en sí misma es una estrella doble, la primera doble en ser descubierta como tal (Riccioli, 1 650):
(Mizar, estrella doble)
* Pues bien, tanto la componente Mizar A, como la Mizar B, a su vez, son cada una de ellas estrellas binarias
espectroscópicas.
4.d.2.c.- Estrellas múltiples
* Son sistemas estelares formados por tres o más estrellas orbitando en torno a un centro de gravedad común.
Cuando el número de ellas es muy elevado, se habla de cúmulos estelares o si es extremadamente alto, de galaxias.
* Un ejemplo de este tipo de sistema es el que se acaba de indicar, Mizar, formado por 4 estrellas (5 si se incluye
Alcor).
* Otro muy conocido es Cástor, la estrella α Geminorum, realmente formada por un sistema de 6 estrellas.
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(Cástor, sistema de seis estrellas, en Geminis)
4.d.3.- Vida de una estrella (evolución)
* Las estrellas, en cierta medida, son como “seres vivos”, nacen, evolucionan y “mueren”.
* En el siguiente vídeo se pueden conocer muchos detalles de la evolución de las estrellas, en función de sus masas:
(Estrellas de neutrones) (6:42)
* Si la evolución la referimos a nuestra propia estrella, el Sol, su evolución podría ser como sigue:
(Secuencia de la evolución prevista para el Sol)
* Se formó inicialmente a partir de nubes de gas y polvo que contenían residuos de generaciones anteriores de
estrellas.
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* Debido a la presencia de elementos más pesado que el helio en ese gas, de su disco circunestelar surgieron, más
tarde, los planetas, asteroides y cometas.
* La gravitación fue produciendo la propia estrella y en su interior, la elevada presión inició las reacciones nucleares
de fusión del hidrógeno para formar helio y liberar enormes cantidades de energía.
* Actualmente, el Sol se encuentra en plena secuencia principal (Ver el diagrama HR), fase en la que seguirá unos
5 000 millones de años más, quemando hidrógeno de manera estable:
(Diagrama H-R simplificado)
(El diagrama de Hertzsprung-Russell, comúnmente abreviado como diagrama H-R, de forma muy resumida es un
gráfico que indica la relación entre las magnitudes absolutas de las estrellas, su luminosidad, y sus temperaturas, es
decir su color)
* Para el Sol, como resultado de la acumulación constante de helio en su núcleo, su luminosidad crecerá poco a poco
(un 10 % en los próximos 1 100 millones de años y un 40 % en los próximos 3 500 millones de años).
* Llegará un día en que agote todo el hidrógeno en su núcleo, al haberlo transformado en helio. La gravedad
provocará la contracción de su región central, calentando las capas adyacentes que tenderán a expandirse y
enfriarse.
* Finalmente se convertirá en una gigante roja en unos 5 000 millones de años y se expandirá hasta unas 250 veces
su tamaño actual. Después, hundido por su propio peso se convertirá en una enana blanca.
* Su núcleo se habrá ido enriqueciendo en carbono y oxígeno, pero al no tener masa suficiente, el Sol no alcanzará la
presión y temperaturas necesarios para fusionar esos elementos en otros más pesados. El astro acabará expulsando
gran parte de su masa en forma de nebulosa planetaria:
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(“Nebulosa del anillo”, nebulosa planetaria M57, en Lyra)
* El núcleo solar remanente se transformará en una enana blanca y, mucho más tarde, al enfriarse totalmente, en
una enana negra, no llegando a estallar como una supernova, al no tener la masa suficiente para ello.
* Vemos, pues, que la masa de una estrella condiciona notablemente su evolución final:
(Arriba: evolución de estrellas menos masivas; abajo: las muy masivas)
* El comportamiento de las estrellas en cuanto a su masa, brillo, temperatura y tipo espectral, así como su evolución
en el tiempo, como se recoge más arriba, fue estudiado por E. Hertzprung y H.N. Russell, que propusieron lo que hoy
se conoce como el diagrama H-R, muy útil en astrofísica y que aquí no estudiaremos.
4.d.4.- Resumen: “Cambiemos el Sol por otras estrellas”
* Solo a modo de resumen de muchos de los aspectos vistos sobre las estrellas, puede verse esta recreación
hipotética de cómo se vería nuestro cielo si en lugar del Sol, por su tamaño, estuvieran situadas otras estrellas:
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(Otras estrellas: Vídeo Youtube (7:58)
4.e) Constelaciones
* Ante la contemplación de “puntos blancos” en la esfera celeste, desde la antigüedad, según las culturas,
prehistóricas o no, los humanos hemos ido sintiendo la necesidad de proyectar en los cielos nuestros propios mitos,
buscando imágenes en la combinación de lo que hoy llamamos estrellas.
Esas asociaciones aparentes de estrellas son las constelaciones.
* Dadas las enormes distancias hasta las estrellas, siempre nos parecieron tan lejanas que creímos que estaban a la
misma distancia y en reposo. Hoy sabemos que no es cierta ni una cosa, ni la otra.
Cada estrella tiene un movimiento propio, encontrándose a distancias muy diversas de nosotros. Las
imágenes que vemos de las constelaciones, no son sino el resultado de su proyección visual sobre la esfera celeste,
de la perspectiva desde la que las miramos.
* Los nombres que damos a las constelaciones dependen de la civilización que los ha elegido. En la occidental, las
primeras tuvieron nombres mitológicos: Orión, Andrómeda, Perseo, … Algunas de animales: Osa Mayor, Osa Menor,
León … Más tarde, mejor conocido el hemisferio austral, surgieron otras como: Cruz, Reloj, Octante, Telescopio …
* Para delimitarlas, el cielo se ha repartido en áreas que contiene cada una de ellas, dándole nombre a toda esa
zona. Una constelación no tiene ningún significado 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 (UAI) subdividió el cielo en un total de 88 constelaciones,
delimitando las zonas asignadas a cada una de ellas mediante arcos de ascensión recta y declinación (Ver Unidad
4.b.2).
* De todas esas 88 constelaciones, 48 nos han llegado de la antigüedad (griegos y árabes) y las otras 40 han sido
introducidas en la época moderna. Casi todas las nuevas constelaciones se encuentran en el hemisferio austral,
desconocido por las antiguas civilizaciones mediterráneas.
Desde España son visibles unas 70.
* En la web hay numerosa información sobre ellas, como por ejemplo: el nombre de las 88 constelaciones, en latín y
en español, o bien sobre la estrella más brillante de cada constelación, entre otras muchas.
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4.e.1.- Constelaciones Circumpolares
* De todas las constelaciones existentes hay dos grupos de ellas particularmente importante: LAS CIRCUMPOLARES:
CIRCUMPOLARES AUSTRALES:
Son las que se encuentran alrededor del Polo Sur. Desde España, estas constelaciones no se pueden
observan NUNCA. Por ello se las llama inortivas (no tienen orto, no aparecen, nunca).
En general, son las que se encuentran por debajo de declinación 50o Sur.
CIRCUMPOLARES BOREALES:
* Son las constelaciones del hemisferio norte, visibles durante todo el año, y que nunca se ocultan (inocciduas). Para
nuestra latitud, son las que tienen declinaciones superiores a 50o N.
* Desde nuestra posición (alrededor de 40o N) las constelaciones serán:
* Todas son interesantes porque siempre son visibles para nosotros. En particular algunas de ellas como: Osa Mayor,
y Casiopea por ser particularmente visibles y útiles para orientarnos hacia el norte y además la Osa Menor por
contener la estrella Polar, que nos indica el norte geográfico.
* La OSA MAYOR es fácilmente reconocible. Sus estrellas más brillantes tienen la forma de cazo o carro. A partir de la
figura del carro podemos encontrar la estrella Polar, prolongando la línea que une las estrellas β y α de la Osa Mayor
(en este sentido) y a una distancia unas cuatro veces la separación entre ellas.
La Polar (α Ursae Minoris) es una estrella que no es particularmente luminosa, de magnitud +1,97 que
pertenece a la constelación de la OSA MENOR. La mayor importancia de esta estrella es el ser actualmente la más
próxima al Polo Norte Celeste, a sólo 0,8o. Hacia 2 100 estará lo más próximo del polo (0,47o) y luego irá
paulatinamente alejándose de él.
* La otra constelación que comentamos, CASIOPEA, se encuentra continuando la línea anterior, en sentido opuesto a
la Osa Mayor. Esta constelación presenta forma de M o W, dependiendo de cómo esté situada respecto al horizonte.
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* El estudio detallado de las constelaciones requiere profundizar en las características de las estrellas que la forman,
su evolución y otros aspectos tanto astronómicos como astrofísicos. Estos serán más adecuados a otro tipo de
cursos.
* Algo interesante de las constelaciones, particularmente las de nombres más antiguos, es el aspecto mitológico
asociado a las mismas.
Por ejemplo, para el caso de Casiopea, cuenta la mitología (cuidado que pueden encontrarse diferentes
variantes) que:
“La desafortunada reina Casiopea, esposa del rey Cefeo, así como su hija Andrómeda eran muy bellas. Pero
Casiopea cometió un pecado de orgullo al asegurar que ambas eran más bellas que las ninfas del mar, las Nereidas,
las 50 hermosas y bondadosas hijas de Nereo, el viejo sabio del mar.
Ofendidas por Casiopea, las ninfas se quejaron ante Poseidón, su protector y dios de los mares. Éste agitó las
aguas con su tridente inundando la costa de Palestina y llamó al monstruo Cetus (la ballena) para que acudiera desde
las profundidades.
Cefeo consultó el oráculo de Amón para saber cómo salvar su reino. Se le contestó que sus dominios sólo se
salvarían del monstruo si sacrificaba a su hija Andrómeda. De acuerdo con el oráculo, Andrómeda fue encadenada a
las rocas en las costas de Jope.
Cuando Cetus se acercó a la muchacha, Peseo entró en escena, ofreciéndose a combatir al monstruo a
cambio de la mano de Andrómeda, a lo que Casiopea y Cefeo accedieron.
Más tarde, cuando se celebraba el matrimonio de Andrómeda y Perseo, hizo su aparición Fineo, un celoso
antiguo pretendiente de Andrómeda, conjurado con Casiopea, lanzó a doscientos guerreros contra la feliz pareja.
Perseo, al verse acorralado, sacó la cabeza de medusa de su zurrón y petrificó a todos los asaltantes.
Como castigo a su vanidad, Poseidón colocó a Casiopea en el cielo, pero en una postura indecente y poco
atractiva, de rodillas, como zambulléndose en remolinos.”
* Generalmente, las constelaciones implicadas en una mitología aparecen próximas en el cielo:
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* Es fácil encontrar en internet la mitología asociada a numerosas constelaciones y desde luego es uno de los
encantos que presenta la “Astronomía para Ciudadanos”. En sí mismo, este tema daría para un curso especializado.
A modo de ejemplo sugerimos las recogidas por Astroyciencia y por Historias del Cielo.
4.e.2.- Constelaciones de Primavera
* En primavera el cielo está caracterizado por una gran extensión muy libre de estrellas que los astrónomos
denominan el reino de las galaxias.
Además de las constelaciones circumpolares, podemos ver en la bóveda celeste las siguientes constelaciones
de primavera:
* En el momento de la temporada de la primavera, un triángulo característico es el formado por la estrella Arturo, de
la constelación de Bootes (el Boyero), Spica, de Virgo (la Virgen) y Régulo, de Leo (el León).
Ayudará al observador a que se oriente en el cielo estrellado. Este triángulo celeste es llamado por los
astrónomos el triángulo de orientación de la primavera.
Entre otras, podemos comentar:
* La constelación del Boyero tiene forma de cometa. Es conocida sobre todo gracias a su estrella Arcturus.
* El León se identifica gracias a un grupo de estrellas que forma una hoz, en cuyo mango aparece Régulo, su estrella
más brillante.
* El León Menor es una pequeña constelación que deberemos buscar entre la cabeza de Leo y la Osa Mayor.
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* Virgo es una gran constelación fácilmente observable que permite localiza otras constelaciones. Situada entre Leo,
al oeste, y Libra, al este. Su estrella principal es Spica, localizable si seguimos la cola de la Osa Mayor, pasamos por
Arturo y siguiendo la misma curva llegaremos a Spica.
Virgo contiene numerosas galaxias, de particular interés la del “Sombrero”.
4.e.3.- Constelaciones de Verano
* En verano, la posición de la Tierra en su órbita alrededor del Sol es tal que nos permite mirar hacia el denso plano
de nuestra galaxia, la Vía Láctea, así como hacia el centro galáctico (con las impresionantes nubes estelares de
Sagitario).
Es un campo celeste muy rico en estrellas y objetos de "cielo profundo".
* Además de las constelaciones circumpolares, podemos ver en la bóveda celeste las siguientes de verano:
* Para una buena orientación, lo más adecuado es buscar el característico: “Triángulo de Verano”, conjunto de tres
estrellas llamado el triángulo de orientación de verano.
Es un asterismo (grupo de estrellas que conforman una figura sin ser una constelación) formado por las tres
estrellas más brillantes que, en el hemisferio norte, aparecen las primeras entre junio y septiembre.
* Estas tres estrellas son Altair de la constelación del Águila (Aquila, Aql), Deneb de la constelación del Cisne
(Cygnus, Cyg) y Vega de la Lira (Lira, Lyr).
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* Lira es una pequeña constelación que posee una forma característica de paralelogramo. Muy reconocible gracias a
la estrella más brillante del cielo de verano Vega (futura estrella Polar).
* Cisne es una constelación grande y brillante, a veces llamada la Cruz del norte en oposición a la Cruz del sur,
porque sus estrellas están principalmente dispuestas según una gran cruz.
La estrella Deneb se encuentra sobre la cola del Cisne, con sus alas desplegadas volando hacia el sur, a lo
largo de la Vía láctea.
* El Águila es una constelación situada más o menos sobre el ecuador celeste, sobre la Vía láctea. La principal
estrella es Altair.
* Para encontrar el Triángulo por el método Lílemus , si estamos a principios de agosto, lo primero será ponerse
mirando lo más exactamente posible hacia el este, dejando a vuestra espalda el lugar por donde acaba de ponerse el
Sol. A continuación levantáis la vista poco a poco hasta encontrar alta en el cielo la estrella más brillante que
aparezca: es Vega.
A mediados de julio se encontrará alejada del cénit unos 30 grados, e irá acercándose progresivamente a él
hasta primeros de septiembre. Sin perder la orientación este, buscad debajo y a la izquierda de la anterior otra
estrella brillante: es Deneb, la distancia aproximada entre ambas es de 24 grados. Esta medida se puede calcular
muy bien con ayuda de la mano, sabiendo que la palma abierta con el brazo totalmente extendido abarca unos 25
grados de cielo.
La tercera: Altair. Si la línea Vega-Deneb fuese el cateto menor de un triángulo rectángulo, trazad ahora
desde Vega el cateto mayor hacia la derecha y abajo, y por allí encontraréis Altaír. La línea que une Deneb y Altaír
sería, pues, la hipotenusa de este inmenso y hermoso triángulo.
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(Localización del Triángulo de Verano)
* Pueden leerse más información sobre otras constelaciones de verano.
4.e.4.- Constelaciones de Otoño
* A mitad de otoño las densas regiones de la Vía Láctea, llenas de estrellas de primera magnitud que hacían que el
cielo de agosto fuera denso y rico ha dado paso hacia un oscuro vacío. Estamos mirando hacia afuera, hacia el
inmenso espacio intergaláctico.
* En otoño, el cielo nos muestra las siguientes constelaciones:
* Andrómeda es una constelación de otoño, más pequeña que su vecina Pegaso, es ella quien contiene la galaxia
más próxima de la Tierra y es en otoño cuando mejor se observa esta constelación. En esta estación del año el cielo
está dominado por el cuadrado de Pegaso.
* Algunas de estas constelaciones son:
Pegaso, formada por un gran cuadrado que facilita la orientación para otras estrellas. La más brillante de
Pegase es Markab. La constelación debe su nombre a Pegaso, el caballo alado de la mitología griega, relacionada con
la leyenda de Andrómeda.
* Andrómeda, discreta, es fácilmente localizable a partir de su estrella más brillante, Alpheratz, situada en la esquina
superior izquierda del cuadrado de Pegaso.
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Próxima a la segunda estrella de Andrómeda, Mirach, se encuentra una galaxia particularmente importante,
se trata de M31, la Galaxia de Andrómeda, a 2,5 millones de años-luz es el objeto más lejano que puede verse a
simple vista en noches oscuras.
* Perseo está situada en la Vía Láctea, entre Auriga y Casiopea. A simple vista tiene forma de arco con una línea
recta formando cierto ángulo con el arco. Su estrella más brillante es Mirfak y la segunda Algol, una de las binarias
variables mejor conocidas.
* Aries es una de las constelaciones del zodíaco, atravesada por el Sol del 19 de abril al 13 de mayo. En el orden del
zodíaco, Aries se sitúa entre Piscis al oeste y Tauro al este.
4.e.5.- Constelaciones de Invierno
* A pesar de que el cielo en invierno puede ser incómodo (por el frío) y frustrante (por 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.
* Al anochecer, el Gran Carro, la osa Mayor, está en un nivel bajo en el firmamento. Las constelaciones visibles en
otoño ahora aparecerán cada vez más cercanas al Oeste. La Vía Láctea aparece en lo más alto, al atardecer.
* El cielo de invierno es rico de estrellas brillantes y se caracteriza, sobre todo, por la constelación ecuatorial de
Orión. Su orientación en esta época está facilitada por la figura llamada el “Hexágono de Invierno”. Son la estrella
Capella, Aldebarán, Rigel, Sirio, Porción, así como Castor y Pólux. Menos popular pero también práctico para
orientarse sería el “Triángulo de Invierno” formado por Porción, Betelgeuse y Sirio.
* En invierno, el cielo nos muestra las siguientes constelaciones:
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* Entre otras comentamos:
Orión, quizás la más característica del cielo de invierno y una de las más hermosas. En su centro resaltan tres
estrellas brillantes que forman una línea recta, las tres Marías, el cinturón de Orión.
Sobre el hombro de Orión se observa 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 Can Mayor) que contiene a Sirio, la estrella más
brillante de la bóveda celeste. Sirio sale al firmamento poco después de Orión.
* Próximo a Orión y al Can Mayor está Canis Minor (el Can menor), al que pertenece la brillante estrella Proción.
Proción, Sirio y Betelgeuse forman un triángulo casi equilátero.
* Géminis es una constelación localizable siguiendo el camino de Rigel a Betelgeuse de la constelación de Orión. Es
muy extensa en forma de rectángulo en la que las dos estrellas más brillantes son Pólux en la parte izquierda de la
cabeza de Géminis de izquierda y Castor en la derecha, menos brillante.
* En Tauro, la estrella rojiza, Aldebarán, delimita el extremo de un lado de la V. En esta constelación puede
percibirse un cúmulo de siete estrellas, las Pléyades, M45, son las Siete Hermanas de la mitología griega, las hijas de
Atlas.
En Tauro también se encuentran las Híades, que forman el contorno de la cara de Tauro; las Pléyades y las
Híades son cúmulos abiertos de estrellas.
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4.e.6.- Constelaciones zodiacales
* Dentro del conjunto de 88 constelaciones celestes, existe un grupo de 12 (13 en sentido riguroso) constelaciones
por las que se pasea el Sol en su movimiento aparente anual y los planetas.
* Zodiaco viene de la palabra griega “zodiakos” (círculo de animales). El gran público ha oído hablar de los signos del
zodiaco en un contexto astrológico. El zodiaco es el nombre de la zona del cielo localizada alrededor de la eclíptica.
Se mantiene como límite convencional para él, una banda de ocho grados de arco a ambos lados de la
eclíptica.
* Aunque el zodiaco se divide tradicionalmente en doce constelaciones, no se debe olvidar que la eclíptica pasa por
trece constelaciones en el cielo. Una de ellas, Ofiuco (la Serpiente), es donde el disco solar se encuentra de finales de
noviembre a mediados de diciembre.
* Los signos zodiacales correspondientes a las constelaciones son:
* Aries: El carnero con el que viajaron Frixio y Hele, cuando salieron de su país natal para llegar a la Colquide.
* Tauro: Existen dos versiones 1) El Toro de Creta, una bestia mítica que habitaba en aquella zona. 2) La forma que
adoptó Zeus cuando raptó a Europa.
* Géminis: Los gemelos Cástor y Pólux.
* Cáncer: El cangrejo que envió Hera a ayudar a la Hidra de Lerna, cuando ésta luchaba contra Hércules.
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* Leo: El León de Nemea, muerto a manos de Hércules, que lo estranguló, pues su piel era impenetrable.
* Virgo: El mito de Astrea, hija de Zeus, única diosa virgen .
* Libra: Mito que se atribuye a Dice, la diosa de la Justicia, también hija de Zeus.
* Escorpio: Escorpión que la diosa Artemis envió contra el gigante cazador Orión.
* Ofiuco: Es el último signo del zodiaco en descubrirse. Es una de las 88 constelaciones modernas, y era una de las 48
listadas por Ptolomeo. Puede verse en ambos hemisferios entre los meses de abril a octubre por estar situada sobre
el ecuador celeste.
* Sagitario: El centauro Quirón, médico de los médicos, cansado de su condición de inmortal, decidió cambiarla por
la salvación de Prometeo.
* Capricornio: Representación de la Cabra Amaltea, la que amamantó a Zeus cuando su madre Gea lo escondió de la
vista de su padre Cronos.
* Acuario: El joven Ganímedes, el escanciador de los dioses en el Olimpo. Un joven de extremada belleza que
consiguió el amor del Dios Zeus.
* Piscis: Cuando los dioses huyeron del titán Tifón, muchos adoptaron formas animales. Ares y Afrodita lo hicieron
en forma de peces y fueron pescados por un pescador.
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