Experimento de astronomía 4: Medir la rotación de las estrellas

Si el cielo ya no es un misterio; encontramos sin problemas la Osa Mayor, la Estrella Polar, y también algunas de las constelaciones más visibles. Con estos puntos de referencia podremos observar con más provecho la bóveda celeste y su movimiento aparente.

Observación

– Escoge, en una noche de verano, un lugar de observación alejado, si es posible, de cualquier zona alumbrada.
Localiza la constelación de Casiopea, al noreste, la Estrella Polar, en dirección norte, y las constelaciones de Escorpión y Sagitario en el horizonte sur. Si el horizonte está despejado, la constelación de Pegaso quedará al este y la del Boyero más o menos en el horizonte oeste, dependiendo de la fecha y de la hora (estas localizaciones son válidas sólo en verano).
– Identifica estas constelaciones y estrellas con relación a cualquier elemento que destaque en el paisaje: un árbol, una casa o una colina.
– Espera una hora y localiza de nuevo las mismas constelaciones. Tomando como referencia el elemento que hayas escogido del paisaje, compara las actuales posiciones con las anteriores. Puedes completar este experimento con una toma fotográfica con un tiempo de exposición de una hora.
– Prosigue con la observación durante toda la noche…

Resultados

En una noche de verano el cielo ha cambiado: las estrellas han girado. El Boyero se ha ocultado debajo del horizonte oeste, Pegaso ha aparecido por el este, y también Escorpión ha girado un poco (estas localizaciones sólo son válidas en verano). Este movimiento es aplicable a todas las estrellas, salvo a la Polar, que no ha variado su posición.

Movimiento aparente alrededor de la Estrella PolarLas demás estrellas parecen girar alrededor de ella, en sentido contrario al de las agujas de un reloj: es lo que se llama sentido directo (imagen 1). Vemos estrellas que amanecen por el este, otras que se acuestan por el oeste. Sólo algunas constelaciones visualmente cercanas a la Estrella Polar (como por ejemplo Casiopea, la Osa Mayor o la Osa Menor) permanecen siempre por encima del horizonte. Reciben el nombre de circumpolares.
Además, si queremos determinar el ángulo con que parece haber girado el cielo, nos bastan dos fotografías tomadas con una hora de intervalo (como vemos en las imágenes de abajo) y un papel de calcar. Si calcamos la Osa Mayor (arriba a la izquierda) y la Estrella Polar de la fotografía de la izquierda e intentamos poner el calco sobre la fotografía de la derecha, comprobamos que debemos
girarlo l5°.

Fotografía del cielo nocturno con un intervalo de 1 hora 1/2 Fotografía del cielo nocturno con un intervalo de 1 hora 1/2

Interpretación

EI cielo entero parece girar alrededor de la Estrella Polar en sentido contrario al de las agujas de un reloj unos 15° aproximadamente en una hora y 360°, por tanto un giro completo, en 24 horas. Es decir, que 24 horas más tarde, las estrellas volverán a estar en el mismo sitio. En realidad, se desplazan ligeramente cada noche. Por esta razón, no observamos el mismo cielo en invierno y en verano.

Dos modelos permiten explicar estas observaciones (imagen 3). Durante mucho tiempo, el hombre pensó que la Tierra era fija y que el primer modelo era el bueno. Después los astrónomos comprendieron que el segundo modelo era mucho mas sencillo: en efecto, es más fácil que la Tierra gire sobre sí misma que no miles de estrellas alrededor de ella.

circumpolares
El cielo gira alrededor de la Tierra en 24 horas. La Estrella polar está situada sobre el eje del cielo.

circumpolares
La Tierra gira sobre si misma en 24 horas. La Estrella Polar está situada en la prolongación del eje de la Tierra.

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