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Espectroscopía y Movimiento de las Estrellas

publicado a la‎(s)‎ 18 nov. 2013 23:36 por RUID0AZUL


Espectroscopía y Movimiento de las Estrellas (texto e imágenes de Alvaro López Andrade)



¿Cómo se observa la velocidad y distancia de las estrellas o galaxias?

Para dar respuesta a la pregunta, se requiere de evocar algunas experiencias cotidianas como cuando se escucha el sonido emitido por la sirena de alguna ambulancia; se aprecia mucho más agudo cuando se acerca y luego cambia a más grave cuando se aleja a este efecto que se denomina Efecto Doppler y se explica como una compresión de las ondas sonoras cuando la fuente de sonido se acerca al observador y al alejarse, la onda se alarga porque debe recorrer mayor distancia para llegar al observador. La longitud de onda puede observarse el la figura como la distancia entre dos puntos máximos (crestas) consecutivos de la onda.

El físico Francés Fizeau indicó que las ondas luminosas, se comportan de igual manera que las ondas de sonido ya que la luz tiene características ondulatorias y la longitud de onda es más compacta cuanto más se acerca al extremo violeta del espectro luminoso y en consecuencia, serán más expandidas hacia la región del rojo.







Fizeau también hizo la observación de que el efecto Doppler con las ondas luminosas es más evidente en las líneas del espectro que produce el hidrógeno existente en las estrellas que en comparación con un patrón de líneas que espectroscópicamente registraron Bunsen y Kirchhof para el elemento químico hidrógeno. En esa comparación, se observó que las líneas espectrales son las mismas y únicamente su posición en algunos casos se había desplazado hacia las regiones del rojo y en otros hacia el violeta, lo que se denomina “Corrimiento hacia el Rojo o al Violeta” y a este efecto luminoso ahora se le denomina Doppler-Fizeau que hace referencia al acercamiento o alejamiento de alguna estrella respecto a la Tierra como se muestra en la siguiente figura:










Hermann Carl Vogel en 1889 comprobó este hecho al observar que una estrella llamada Algol presentaba el corrimiento de sus líneas se alternaba en forma periódica hacia el violeta y hacia el rojo, que relaciona su acercamiento y alejamiento de la Tierra y también significa que su trayectoria es una órbita y su ciclo se puede calcular midiendo el tiempo de ambos corrimientos.

Otro hecho de importancia resulta la intensidad luminosa de las estrellas y su relación con su distancia de nuestro planeta Tierra; el brillo de dos estrellas del mismo tamaño puede apreciarse de distinta intensidad debido a que la más tenue debe encontrarse a mayor distancia.

Con estos parámetros, los primeros astrónomos tenían datos para continuar con los estudios científicos de la distancia y ubicación de las galaxias junto con su velocidad de desplazamiento y bajo esas circunstancias, el astrónomo, Sliper, midió la velocidad de la galaxia Andrómeda en términos del grado de desplazamiento de las líneas y el resultado fue de 200 Km/seg y como dato adicional de mayores cálculos, También notó que la mayor parte de las galaxias se alejaban de la Tierra.

Hubble en sus estudios detectó una relación directa entre el corrimiento hacia el rojo (que indica la velocidad) y la luminosidad de las galaxias (que indica la distancia) y en base a sus observaciones establece una ley que lleva su nombre “Ley Hubble” y que especifica la velocidad conque se aleja la galaxia, es directamente proporcional a su distancia.

El análisis espectroscópico de la luz de las estrellas es la forma más precisa de conocer el movimiento de las estrellas que se ubican dentro y fuera de nuestra galaxia, y también es útil para conocer su composición química. Estos hechos científicos demuestran que el Universo está en expansión y que no es una bóveda como un domo donde las estrellas estaban fijas y caprichosamente ubicadas en ese maravilloso firmamento, tal como en la antigüedad se suponía que era su existencia.







Breves referencias bibliográficas:

1. Atlas del Cielo, Susaeta Ediciones, S. A.

2. Isaac Asimov, Nueva Guía de la Ciencia, RBA, Editores

3. http://media4.obspm.fr/public/VAU/temperatura/radiacion/fizeau/INTRODUCTION/index.html

4. http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Doppler_relativista
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