9. Cuestión de tamaño

Cuando era pequeño y miraba el cielo sólo veía tres o cuatro estrellas, las más brillantes. Me sentía con suerte de que hubiera estrellas lo suficientemente brillantes como para brillar más que el cielo de la ciudad. Así que me pregunté qué hacía especiales a aquellas estrellas para brillar más que las demás.

Era una pregunta a la que no encontré una respuesta fácil. Es decir, yo me imaginaba las estrellas como linternas flotando en el espacio. Cogí la linterna de mi casa, la encendí y me fui alejando hasta verla como un puntito. Mi linterna no brillaba mucho desde tan lejos. Pero cuando me la iba acercando más y más al ojo, mi pupila se contraía hasta que era incluso capaz de deslumbrarme. O sea, que con la distancia las estrellas también debían brillar menos. ¿Quiere eso decir que las estrellas que brillan más en el cielo son las más cercanas a nosotros? Pues no necesariamente.

En los platós de televisión tienen unos focos muy grandes, mucho más potentes que mi pequeña linterna. Si colocara uno de esos focos a la misma distancia que mi linterna, está claro que el foco de televisión brillaría mucho más, deslumbrándome incluso desde lejos. ¡Pues vaya! Llegaba a un callejón sin salida. ¿Cómo voy a saber yo si las estrellas más brillantes del cielo son estrellas más cercanas o si brillan más porque emiten más luz que las otras.

Espera. . . Quizás cuando era un crío no lo podía saber, pero ahora sí. Ya sé calcular la distancia a las estrellas (ver entrada 7 de este blog). Así que en realidad sé también cómo de potentes son los faros estelares. Sé cuál es su brillo intrínseco.

Asi pues, ¿qué opináis? Si calculamos el brillo intrínseco de todas las estrellas corrigiendo el factor de la distancia, ¿qué veremos? ¿Que todas las estrellas brillan igual intrínsecamente y algunas las vemos más brillantes sólo porque están más cerca? ¿O realmente no todas las estrellas emiten la misma cantidad de luz? No sé que habréis contestado pero la segunda opción es la correcta: No todas emiten igual.

¿Y cómo puede ser que haya estrellas que brillan más que otras? A ver si me sé la respuesta... Pensemos... Como las estrellas brillan por el hecho de estar calientes (ver entrada 8 de este blog), seguro que las estrellas que brillan más son las que están más calientes, ¿no?

¿Os acordáis de cómo se sabe la temperatura de una estrella? Pues bien, si miramos cómo depende el brillo intrínseco de la temperatura tenemos la siguiente figura:

Diagrama Hertzprung-Russell. Este diagrama muestra que las estrellas de cierta 

temperatura no pueden tener cualquier brillo intrínseco. 

La mayoría se concentran en una línea que cruza el diagrama en diagonal, 

aunque también hay estrellas fuera de esta secuencia principal.

En esta figura hemos pintado en vertical la luminosidad de las estrellas, lo que emiten, y en el eje horizontal la temperatura (con las estrellas más frías a la derecha y las más calientes a la izquierda).

Vemos que, efectivamente, las estrellas más calientes emiten más que las más frías en general, pero no siempre. Hay algunas estrellas frías (o sea, rojas) que brillan mucho (parte superior derecha de la Fig. 2.7). ¿Cómo puede ser?

Eso no me fue tan difícil de imaginar. Simplemente me imaginé qué pasaría si juntaba muchas linternas debiluchas como la mía y las ponía todas juntas. Si comparara la luz sumada de todas las linternas seguro que brillaría más que el foco de televisión que me deslumbraba. Por ejemplo, la pantalla de la tele o del ordenador, está compuesta de muchas luces pequeñas (píxeles o LEDS, depende del tipo de tele) que, juntas, pueden incluso iluminar el comedor de mi casa cuando veo una peli de miedo con las luces apagadas, pero que una por una no ilumina casi nada.

No estoy diciendo que aquellas estrellas frías que brillan más que las más calientes en realidad sean muchas estrellas juntitas. Sino que simplemente son estrellas más grandes (con mayor superfície emisora) y brillan tanto como las más calientes pero más pequeñas. Así que para saber el tamaño de una estrella basta con ver cuanta luz emite y, sabiendo la temperatura, ya tenemos su tamaño.

Y aunque parezca mentira, este método para averiguar el tamaño de las estrellas a partir de lo que brilla intrínsecamente es más fácil que el método directo, es decir, mirar la estrella con muchos aumentos y medir su tamaño. Este último método sí que se utiliza para medir el tamaño de los planetas y estrellas más cercanas, pero con las estrellas lejanas necesitamos muchos más aumentos para distinguirlos como cosas no puntuales y saber su tamaño, lo cual es difícil de conseguir.

Una última esperanza nos queda para medir el tamaño de esas estrellas lejanas sin la ayuda de su luminosidad. Y esa esperanza pasa por que forme parte de un sistema binario eclipsante. Un sistema binario son dos estrellas que giran una en torno a la otra. Se llama eclipsante si estan alineadas con la Tierra, de forma que cuando una pasa frente a la otra, aquella produce un eclipse. Durante estos eclipses, la cantidad de luz que recibimos es menor (o mayor, dependiendo de si la estrella que eclipsa es menos brillante o más brillante que la otra). Mirando lo que dura el eclipse, es decir el tiempo que una estrella tarda en pasar por delante de la otra, se puede saber el tamaño de las estrellas si sabemos la distancia al sistema. Ingenioso, ¿no?

 

 Midiendo lo que tarda una estrella en pasar por delante de otra en un sistema doble 

podemos saber el tamaño de las estrellas del sistema.