¿Hay más o menos estrellas que granos de arena en las playas?

Playa de Rodas. Islas Cies/Vigo

En una entrevista en directo por TV y ya para finalizar, nos preguntaron si podíamos afirmar que existen más estrellas en el Universo que granos de arena en todas las playas de la Tierra. La divulgación astronómica en los medios de comunicación audiovisuales tiene estas cosas; hay preguntas a las que hay que dar una respuesta en segundos, cuando en realidad serían necesarios largos minutos.

Como todos los lectores de este post pueden intuir, es imposible saber con exactitud tales cantidades, aunque disponiendo de tiempo, si es posible realizar una estimación aproximada de los granos de arena  y de las estrellas existentes.

Nuestra posición en la Galaxia

Para descifrar este galimatías, partiremos de que en un cm3 caben 8.000 granos de arena, es decir, 8.000 millones (8x10^9) en un metro cúbico. Escogiendo una playa típica de unos 50 metros, profundidad 25 metros, y una línea de costa formada por cada uno de los siete continentes, podemos indicar que su longitud es equivalente al doble del Ecuador terrestre. Como que la circunferencia de la Tierra mide aproximadamente 40.000.000 metros, hay alrededor de:

La Vía Láctea vista desde
nuestro planeta

14 x 40.000.000 = 560.000.000 metros de costa terrestre

Estando así las cosas, el volumen de arena que hay en las playas de nuestro mundo será, aproximadamente:

50 x 25 x 560.000.000 = 700.000.000.000 ;  es decir 7 x 10^11 metros cúbicos

Si como decíamos, hay cerca de 8 x 10^9 granos de arena por metro cúbico de playa, y la Tierra contiene 7 x 10^11 metros cúbicos, el número de granos de arena en todas las playas de nuestro planeta, es de aproximadamente:

Total número de granos de arena = 8 x 10^9 x 7 x 10^11 = 56 x 10^20

Cuando por las noches observamos el cielo estrellado desde un lugar oscuro, tenemos la impresión que vemos un montón de estrellas. A simple vista podemos ver unas 2.500 en cualquier punto de la Tierra y el total de estrellas visibles en ambos hemisferios puede oscilar  de 5.000 a 6.000. Pero esto es tan solo una diminuta fracción de las estrellas existentes en la Vía Láctea. En nuestra galaxia se estima que puede haber unos 200 mil millones de estrellas, pero de galaxias no sabemos las que hay, aunque podemos intuir, hasta donde alcanzan nuestros grandes equipos ópticos, que hay cientos de miles de millones.

Miriadas de galaxias captadas
por el Hubble

En la prestigiosa revista Nature, se publico recientemente, que no todas las galaxias tenían la misma proporción de estrellas enanas rojas que nuestra Vía Láctea y que un tercio de la galaxias del Universo no son espirales como la nuestra, sino elípticas. Así, pues, las “enanas rojas” son mucho más prolíficas de lo que nos pensábamos hace tan solo unos meses atrás, por lo que es altamente probable que el número total de estrellas en el Universo sea tres veces superior a lo estimado hasta ahora. Actualmente se cree que el número de estrellas en nuestro Universo observable es de:

Total número de estrellas = 300 mil trillones = 3 x 10^23

Siendo que el número de granos de arena es de 56 x 10^20 y el del número de estrellas de 3 x 10^23, podemos concluir que:

El número de estrellas en el Universo es muy superior al de granos de arena de las playas terrestres.

La próxima vez que alguien nos pregunte si hay mas estrellas que granos de arena en las playas del planeta azul, nuestra respuesta será escueta: Responderemos ¡Si! A la sabiduría por la astronomía.

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¿Por qué giran los planetas alrededor del Sol?

Astronauta en órbita alrededor
 de la Tierra

Durante una de las sesiones observacionales que realizamos, en una capital de comarca lleidatana y mientras estábamos observando el planeta anillado Saturno, que en estas fechas está en la constelación de Virgo, una chica alta, morena, de largos cabellos negros, de expresión facial suave y voz melódica, nos dijo - ¿Por qué los planetas giran alrededor del Sol?-.

Decir que los planetas giran alrededor del Sol es otra forma de decir que estos planetas están en órbita alrededor del Sol. Un planeta en órbita alrededor del Sol es como la Luna o un satélite de la ESA o de la NASA en órbita alrededor de la Tierra. Pero ¿por qué un planeta está en órbita alrededor del Sol en lugar de que el Sol esté en órbita alrededor de la Tierra? El objeto más ligero siempre orbita alrededor del objeto más masivo, y el Sol, de lejos, es el cuerpo más pesado del Sistema Solar. Nuestra estrella tiene 1.000 veces más peso que el planeta más grande, Júpiter y es 300.000 veces más pesada que nuestro planeta azul. Igualmente, la Luna y los satélites que lanzamos, están en orbita alrededor de la Tierra, porqué pesan menos que nuestro planeta. Pero aún tenemos sin respuesta la pregunta del porqué algo está en orbita alrededor de otro objeto.

Isaac Newton

La explicación fue prevista por el científico, físico, filósofo, alquimista y matemático inglés, Isaac Newton (el de la manzana que cae), que vivió en Inglaterra, hace aproximadamente 300 años. Newton fue uno de los científicos más importantes y productivos que haya pasado por la Tierra, dando respuesta a preguntas tan difíciles y fascinantes como la realizada por la observadora del cielo nocturno de la madrugada de mediados de la pasada semana. Aunque la larga vida de Newton no fue, ni mucho menos demasiado feliz, se dio cuenta de que la razón del por qué los planetas están en órbita alrededor del Sol está relacionada con la misma razón por la que los objetos caen hacia la Tierra, cuando los tiramos hacia de alto. A esto se le llama "Ley de la gravitación universal" y fue publicada en su libro "Principios matemáticos de la filosofía natural" en el que demostró que la gravedad del Sol atrae a todo el sistema planetario, de forma similar a como la Tierra atrae cualquier cosa que no esté sujetada por otra fuerza, y ​​nos mantiene a todos nosotros con los pies en el suelo.

Órbitas planetaria alrededor del Sol

Tipo de fuerzas de un planeta que
gira alrededor del Sol

Los objetos que pesan más producen una atracción gravitacional mayor que los objetos más ligeros, de forma que, como campeón de los pesos pesados ​​de nuestro Sistema Solar, el Sol realiza la atracción más fuerte de todas. Pero, si el Sol atrae a todos los planetas, ¿por qué no caen todos hacia él y se queman en su interior? Pues porque además de caer hacia nuestra estrella, los planetas giran a gran velocidad en órbitas alrededor del astro que nos da vida, es decir, se desplazan lateralmente. Es como si tuviéramos una bola de hierro en el extremo de un hilo y al girarla constantemente la estamos llevando hacia nuestra mano, al igual que la gravedad solar atrae a los planetas hacia su interior, sin embargo, el movimiento lateral mantiene la bola girando. Sin este movimiento lateral caería hacia el interior y sin la atracción hacia el centro saldría disparada en línea recta, esto es lo que pasaría de  si dejáramos  de tirar del hilo.

Libro Principia Matemática, de Isaac
Newton

Durante estos meses de abril y mayo podemos admirar el planeta Saturno y su sistema de anillos, en el cielo nocturno, durante toda la noche, pensando por qué no cae hacia nuestra estrella más próxima. A la sabiduría por la astronomía.

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Entrevista en TV. El arte de descubrir asteroides

El descubridor de asteroides Josep

Maria Bosch junto a Tot

Presentamos la última entrevista (en idioma catalán) que se realizo a principios de este mes de abril a Tot Astronomia, por parte de La Mañana TV (Canal Català). En ella presentamos al catedrático de lengua y literatura catalana y astrónomo amateur Josep María Bosch. Fue todo un lujo tenerlo en el programa ya que se trata de una persona entrañable, altamente modesta, pero un prolífico descubridor de asteroides. Desde su observatorio astronómico, altamente tecnificado, ha descubierto más de 200 asteroides, uno de ellos lleva el nombre de su propio hijo para toda la eternidad: Josepbosch. Todos los demás, tienen nombre provisional dado por el Minor Planet Center, que una vez comprobada su astrometria se le otorgará el nombre que decida su descubridor.

Igualmente, se presentan imágenes inéditas de un pedrusco tipo Apolo cercano a la Tierra (NEO), el 2009 ST19, de algo más de 1 Km de diámetro, así como el asteroide denominado Planes de Son, por ser descubierto desde este Centro de Observación Astronómica, ubicado en el Alt Àneu/Lleida/España.

Queremos agradecer públicamente, desde esta plataforma, la asistencia de este gran astrónomo amateur al programa de TV así como su contribución a la ciencia astronómica. Ver y comprobar cómo trabaja en sus observaciones ha sido una gran experiencia y un avance científico excepcional  para nosotros.

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Música y estrellas en Gemini

Constelación de Gemini

Los que nos dedicamos a mirar el cielo nocturno sabemos que todo  es posible con ilusión esfuerzo y paciencia.  Este pasado fin de semana  pudimos  observar la constelación de Los Gemelos (Gemini) y gozar de los objetos que teníamos en nuestro Plan de Observación. Esta vez hemos sacado la lengua al pesimista y sarcástico Edward Aloysius  Murphy.

Localización de estrellas y cúmulos
en Gemini.

Empezamos con las estrellas dobles, es decir, con aquellos astros que forman sistemas dobles o múltiples y que en su observación se pueden notar diferencias de colores. Hay estrellas dobles muy cercanas entre sí, y que interaccionan gravitacionalmente, orbitando una alrededor de la otra, aunque también existen las dobles de perspectiva o dobles visuales, es decir aquellas que están muy alejadas entre sí y que por casualidad están formando una línea prácticamente recta con nuestro planeta.

Nos iniciamos con Castor, la más brillante de la constelación, una doble esplendida separada tan solo por 4,6” de arco.  Seguimos con Delta geminorum, que dada la descompensación de sus magnitudes  (3,5/8,2) es difícil de ver pero que resulta un buen desafío observacional. La doble estrella Zeta geminorum apetece verla por su brillantez,  buena separación (94”) y por saber que su rotación se realiza en solo 10 días. Las Nu geminorum, 20 geminorum y 38 geminorum  son las últimas que vimos, todas ellas muy recomendables  por su separación y contraste cromático.

Estrella  Castor al telescopio.

Después de tener las pupilas dilatadas como platos, pasamos a los racimos abiertos, es decir a los grupos de estrellas  jóvenes, masivas y calientes. El primero en apuntar con el tubo del telescopio fue el racimo denominado Messier 35, brillante, rico, equilibrado, el más esplendido de la constelación y en el que pudimos contar más de 100 estrellas.  Los racimos con numero de catalogo NGC 2129 y 2331 fueron más bien decepcionantes, por su escaso número de estrellas, baja luminosidad y pequeñez.

Sistema sextuple de Castor

Llevábamos más de  hora y media de observación cuando hicimos un pequeño descanso y pasamos a deleitarnos con los corales litúrgicos, tambores nativos y guitarras españolas de la preciosa melodía  compuesta por Ennio Morricone “On Earth As It Is In Heavens” de la película La Misión. Los 6 minutos musicales en un espacio cerrado, viendo las estrellas por la apertura del Observatorio y rodeados por una luz rojiza, nos supieron a gloria y nos introdujeron al  objeto más sublime de la noche: La Nebulosa del Esquimal.

Racimo abierto Messier 35

Este objeto es una nebulosa planetaria a más de 3.000 años luz de nosotros, con una envoltura brillante en expansión, expulsada por la estrella gigante roja existente en su parte central y que pasa los últimos momentos de su vida. Su curiosa apariencia, con reborde peludo, recuerda la capucha de un esquimal o inuit.

Nebulosa del Esquimal vista con
telescópio Meade LX 200 de 16"

Pusimos un ocular que daba 125 aumentos, dimos órdenes al  robot óptico, y allí estaba, en el centro del ocular; Un núcleo brillante envuelto entre algodones oscuros. Aunque nos hubiera gustado ver la estrella central de la Nebulosa, nos dimos cuenta que no era ni será posible, con la contaminación lumínica aguda que padecemos.  Estuvimos más de media hora con esta Nebulosa, con un tamaño de 48” de arco y magnitud de 10,1, comprobando como podríamos sacar su máximo rendimiento al telescopio, oculares y filtros.

Nebulosa del Esquimal al telescopio
mediano

Después de tres horas encerrados en nuestra Catedral del Cielo, estábamos contentos por haber cumplido nuestro Programa Observacional  en Gemini, aunque nuestra mayor ilusión es seguir teniendo ilusiones. A la sabiduría por la astronomía.

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El secreto mejor guardado y que nunca sabrá nadie

Miles de galaxias de todo tipo
captadas por mi amigo Hub. NASA

Voy a contaros un secreto. Os pido que no lo contéis a nadie. Son cosas personales y no me gustaría que mis intimidades se divulgaran, porque no aportarían nada a nadie y lo que es peor, en caso de que alguien quisiera aplicarse mi secreto, seguramente lo encontraría  una pérdida de tiempo.

El caso es que dispongo de un retrato soberbio, que realizó un amigo con ojos de lince. Yo le llamo familiarmente Hub y tuvo más paciencia  que el bueno de Job.  Hub abrió los ojos sin pestañear durante casi 23 días, dirigiendo su mirada hacia las profundidades del Universo y pudo captar en su sistema neuronal un retrato a todo color de 5.500 galaxias, algunas de ellas tan lejanas que las vemos tal como eran cuando el Cosmos apenas tenía 450 millones de años.

Los objetos mas rojizos del fondo
corresponden a las galaxias más
 antiguas.

Este retrato que tengo guardado en una carpeta, junto a mi escritorio, en la galería de imágenes del móvil y en el disco duro del ordenador, refleja una pequeña porción del espacio en la constelación de Formax (el Horno). Cuando quiero evadirme de los problemas terrenales, abro la carpeta, pongo la imagen delante de mi vista, y durante unos minutos la contemplo, como si fuera en el interior de una nave que avanza a toda marcha hacia lo desconocido. Llega un momento en que existe una comunión entre la imagen con puntos borrosos y mi cerebro. Es entonces cuando empiezan a aparecer magnificas galaxias espirales de forma similar a la Vía Láctea y su vecina Andrómeda, siguen apareciendo grandes galaxias rojas, restos de colisiones entre galaxias que están en la etapa final de su vida y en la que la formación de nuevas estrellas ha cesado.

Pienso en que el Universo conocido tiene 13.700 millones de años y que la imagen que tengo ante mis ojos revela galaxias de hace 13.200 millones de años. La mayoría de las galaxias del retrato se muestran como cuando eran jóvenes, pequeñas y en crecimiento, a menudo de forma violenta, ya que chocaron y se fusionaron entre ellas.

El retrato que tengo escondido y que me facilito mi buen amigo Hub supone un túnel del tiempo hacia el pasado lejano, cuando el Universo tenía solo una fracción de su edad actual.

Después de mirar, ver, admirar, pensar en el retrato y en su significado, siempre salgo de mi pequeño letargo, fortalecido, con ilusiones renovadas,  sabiendo que estoy y soy parte de este Universo y un alto nivel de conectividad me conduce a solaparme con las actividades y eventos que suceden a mi alrededor y eso es precisamente lo que soy, sólo por estar en este mundo y estar vivo. Tot.

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Las distancias a los planetas y estrellas se pueden medir sin cinta métrica

Medición de la distancia a una estrella
desde  los extremos de la órbita terrestre

Siempre que realizamos alguna sesión observacional, para que sea comprensible la bóveda del cielo nocturno, a un grupo de personas interesadas y motivadas para con la ciencia astronómica y les hablamos de que aquel planeta que se ve allá en lo alto está a tantos millones de kilómetros, o que aquella estrella tan luminosa se encuentra en tantos años luz, es inevitable que alguno de los asistentes nos aseste:  - No puedo explicarme cómo es posible saber la distancia a cualquier planeta y, mucho menos, averiguar dónde están las estrellas. Como se puede saber eso? ¿Es que los astrónomos han utilizado alguna cinta métrica para saberlo? - Y es completamente comprensible que empiecen a manifestarse dudas, cuando se está observando estos puntos de luz colgados en la bóveda del cielo nocturno. 

Posición de la estrella, vista
desde A y B

Para averiguar cómo es posible determinar la distancia a los astros, hay que tener en cuenta que estamos hablando de unas distancias tan y tan grandes que si los primeros homínidos o Australopithecus que poblaban el Paleolítico, hace ahora 2,5 millones de años, hubieran comenzado a contar, uno a uno, los kilómetros que separan nuestro planeta azul de la estrella Alfa del Centauro, la más cercana a nosotros después del Sol, hoy todavía estarían contando y seguirían así durante algunos miles de años más. Una distancia que con el más rápido de los reactores actuales tardaríamos un millón y medio de años en llegar.

La distancia real de la Tierra al Sol es de 1 unidad astronómica (149.600.000 Km) y fue calculada por primera vez en el siglo XVII por el ingeniero y astrónomo italiano Giovanni D. Cassini con mucha aproximación, utilizando una técnica muy original y creativa. Para explicarla hay que partir del siguiente símil: Nuestro ojo izquierdo ve el mundo desde una perspectiva ligeramente diferente al derecho. El cerebro utiliza esta pequeña diferencia entre la imagen que ve un ojo y la que ve el otro para valorar la distancia a la que está el objeto. Pararos a uno o dos metros delante de una librería de casa, estirad el brazo, levantad el dedo índice y cerrad el ojo izquierdo. Ante qué libro veis el dedo? Ahora podéis cerrar el ojo derecho (y abrid el izquierdo). Ante qué libro veis ahora el dedo? ¿Qué distancia hay entre ambos libros? A continuación podéis acercaros un poco el dedo a los ojos y repetir la experiencia. ¿Qué distancia hay entre los libros frente al cual queda el dedo cuando cerráis un ojo u otro? Seguro que os daréis cuenta  que cuanto más cerca esté el dedo del ojo, mayor será la diferencia de posición que ve cada ojo. El mismo caso ocurre con los astros.

Paralaje estelar

Los astrónomos utilizan un método similar para medir la distancia al Sol, la Luna, los planetas y las estrellas más cercanas. Los observan desde dos posiciones separadas. Cuanto mayor sea la separación, más precisa será la medida. Para distancias cortas (Luna y Sol) se utilizan dos puntos de la superficie de la Tierra y para distancias más grandes, como es el caso de las estrellas, se utilizan dos puntos opuestos de la órbita de la Tierra, con el  fin de que los "dos ojos" estén separados más de 300 millones de km. Así pues, para averiguar la distancia a un astro lejano, únicamente hay que medir el ángulo que forma la estrella observada y la Tierra en los dos puntos opuestos de la órbita terrestre. Para medir este ángulo hay que esperar 6 meses entre ambas medidas.

Simulación móvil del paralaje

En la próxima salida nocturna de esta primavera cuando indiquemos al grupo de asistentes que hagan un ejercicio de agudeza visual para ver Alcor, la vecina pobre de la estrella Mizar en la Osa Mayor, y les digamos, temerosos de sus dudas, que se halla a  78 años luz de nosotros, emergerá alguna persona de la oscuridad y dejará caer: - Sí muy bien, pero eso ¿como se sabe? Y nosotros le contestaremos - La distancia a las estrellas no es una cuestión de fe, sino de ciencia astronómica, es más, pura matemática - Y seguiremos haciendo salir, bajo el cielo oscuro, al homínido que sigue contando los kilómetros a la  estrella más cercana. A la sabiduría por la astronomía.

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Tot Astronomia a TV3 (Televisión de Catalunya)

Presentamos una rápida entrevista a Tot Astronomia en TV3, el canal de la televisión catalana. La entrevista dura menos de 2 minutos y en ella hablamos de como trabajamos en nuestro blog y cuenta de facebook, de que es para nosotros la astronomía y desde donde realizamos las observaciones astronómicas.

Tot Astronomia

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