Galaxias, estrellas y unidades de medida del universo
Una noche sin luna en el Altiplano, lejos de las luces de La Paz o de Oruro, se ve una franja clara que cruza el cielo. Los pueblos andinos la miraron durante siglos y la relacionaron con un río celeste. ¿Qué es esa franja? ¿Qué son las estrellas que la forman? ¿Y a qué distancia están? Al final de la página lo sabrás explicar.
La Astronomía y el telescopio
La Astronomía es una ciencia observacional: no podemos llevar una estrella al laboratorio ni cambiarla. Lo que hacemos es observar la luz que nos llega de los astros y analizarla.
Con los ojos vemos pocas estrellas. Con un telescopio vemos más y con más detalle, porque reúne mucha más luz que el ojo. Así se estudian el brillo, el color y la posición de estrellas, planetas y galaxias. En Bolivia hay observatorios como el Observatorio Astronómico Nacional de Tarija, y el cielo limpio y seco del Altiplano es muy bueno para mirar.
Las galaxias
Una galaxia es un enorme conjunto de estrellas, gas, polvo y planetas, unidos por la gravedad. Una sola galaxia puede tener cientos de miles de millones de estrellas, y en el universo hay miles de millones de galaxias.
Según su forma, las galaxias son de tres tipos principales:
| Tipo | Forma | Característica |
|---|---|---|
| Espiral | Disco plano con brazos en espiral y un centro abultado | Tiene mucho gas y estrellas jóvenes |
| Elíptica | Ovalada o casi redonda | Estrellas más viejas, poco gas |
| Irregular | Sin forma definida | Suele ser pequeña y desordenada |
Nuestro Sistema Solar está en la Vía Láctea, una galaxia espiral. Estamos en uno de sus brazos, lejos del centro.
¿Por qué vemos la Vía Láctea como una franja? Porque estamos dentro del disco. Si miramos hacia el plano del disco, vemos muchísimas estrellas juntas y forman una franja clara. Si miramos hacia arriba o abajo del disco, vemos pocas.
Define con tus propias palabras qué es una galaxia. Luego indica a cuál de los tres tipos principales (espiral, elíptica o irregular) pertenece la Vía Láctea, la galaxia…
Define con tus propias palabras qué es una galaxia. Luego indica a cuál de los tres tipos principales (espiral, elíptica o irregular) pertenece la Vía Láctea, la galaxia donde se encuentra el Sistema Solar.
Una estudiante de la unidad educativa observa desde el Altiplano la Vía Láctea como una franja clara en el cielo nocturno. Explica por qué vemos la Vía Láctea como una…
Una estudiante de la unidad educativa observa desde el Altiplano la Vía Láctea como una franja clara en el cielo nocturno. Explica por qué vemos la Vía Láctea como una franja y no como un círculo, considerando que el Sistema Solar está dentro de una galaxia espiral.
Ciclo de vida de una estrella
Una estrella es una enorme esfera de gas caliente que produce luz y calor. Las estrellas nacen, viven y mueren. Para una estrella como el Sol, las etapas son:
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Nebulosa: nube de gas y polvo donde nacen las estrellas.
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Protoestrella: la gravedad junta el gas, que se calienta y empieza a brillar.
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Estrella de secuencia principal: etapa larga y estable. Brilla durante miles de millones de años. El Sol está aquí.
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Gigante roja: al agotarse su combustible, se hincha y se enfría.
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Nebulosa planetaria y enana blanca: la estrella expulsa sus capas externas y queda un núcleo pequeño y caliente, que se apaga lentamente.
Todas las estrellas con una masa parecida a la del Sol siguen este camino. Por eso decimos que el Sol, hoy en secuencia principal, será algún día gigante roja y luego enana blanca. Eso ocurrirá dentro de miles de millones de años.
Ordena las siguientes etapas del ciclo de vida de una estrella como el Sol, desde su origen hasta su final: gigante roja, nebulosa, enana blanca, estrella de secuencia…
Ordena las siguientes etapas del ciclo de vida de una estrella como el Sol, desde su origen hasta su final: gigante roja, nebulosa, enana blanca, estrella de secuencia principal, protoestrella. Escribe el orden completo.
Dos estrellas, A y B, tienen la misma masa que el Sol y se formaron al mismo tiempo, pero A está en la etapa de secuencia principal y B ya es una enana blanca. Compara…
Dos estrellas, A y B, tienen la misma masa que el Sol y se formaron al mismo tiempo, pero A está en la etapa de secuencia principal y B ya es una enana blanca. Compara ambas estrellas: describe en qué etapa del ciclo de vida se encuentra cada una, qué ocurrió con B antes de llegar a su estado actual y qué le pasará en el futuro a A. Argumenta por qué el Sol seguirá el mismo camino.
Unidades de medida del universo
Las distancias en el espacio son enormes. Usar kilómetros daría números larguísimos. Por eso se inventaron unidades más grandes, como se usa el kilómetro y no el metro para ir de La Paz a Oruro.
Unidad astronómica (UA): es la distancia media entre la Tierra y el Sol, unos 150 millones de kilómetros. Sirve para medir dentro del Sistema Solar.
Año luz (al): es la distancia que recorre la luz en un año. A pesar de su nombre, no mide tiempo. Sirve para distancias entre estrellas y galaxias.
La luz recorre unos $300.000\ \text{km}$ cada segundo. Hagamos las cuentas.
En un año la luz recorre unos 9,46 billones de kilómetros (unos $9{,}46 \cdot 10^{12}$ km). Por eso el kilómetro es poco práctico para las estrellas: los números serían enormes.
| Distancia | Unidad más adecuada | Por qué |
|---|---|---|
| Tierra – Sol | 1 UA | Es la definición de la UA |
| Sol – Neptuno | 30 UA | Dentro del Sistema Solar |
| Sol – estrella más cercana | 4,2 años luz | Distancia entre estrellas |
El año luz es una unidad que se usa en astronomía. Explica qué mide exactamente: ¿tiempo o distancia? Justifica tu respuesta en una o dos oraciones.
El año luz es una unidad que se usa en astronomía. Explica qué mide exactamente: ¿tiempo o distancia? Justifica tu respuesta en una o dos oraciones.
Una tabla muestra tres distancias aproximadas: | Distancia | Valor | |---|---| | Tierra – Sol | 1 unidad astronómica (UA) | | Sol – Neptuno | 30 UA | | Sol – estrella…
Una tabla muestra tres distancias aproximadas:
| Distancia | Valor |
|---|---|
| Tierra – Sol | 1 unidad astronómica (UA) |
| Sol – Neptuno | 30 UA |
| Sol – estrella más cercana | 4,2 años luz |
Indica cuál de las unidades (UA o año luz) resulta más adecuada para cada fila y explica por qué no conviene usar kilómetros en los tres casos.
La luz recorre aproximadamente $300.000\ \text{km}$ en cada segundo. Con este dato, calcula cuántos kilómetros recorre en un minuto y en una hora. Luego explica, usando…
La luz recorre aproximadamente $300.000\ \text{km}$ en cada segundo. Con este dato, calcula cuántos kilómetros recorre en un minuto y en una hora. Luego explica, usando tu resultado, por qué el kilómetro es poco práctico para expresar la distancia hasta otras estrellas y por qué los astrónomos prefieren el año luz.
Mirar lejos es mirar al pasado
La luz tarda en viajar. Si una estrella está a 4,2 años luz, su luz tardó 4,2 años en llegar hasta nuestros ojos. Es el caso de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol.
Entonces, la luz que vemos hoy salió de esa estrella hace 4,2 años. Vemos la estrella como era entonces, no como es ahora. Mientras más lejos está un astro, más antigua es la imagen que vemos.
Vuelve al principio: la franja del cielo andino es la Vía Láctea, nuestra galaxia espiral vista desde dentro. Sus estrellas están a distancias de años luz, y su luz nos llega desde el pasado.
La estrella Próxima Centauri está a unos 4,2 años luz de la Tierra. Explica qué significa este dato y qué le ocurre a la luz que vemos hoy de esa estrella: ¿con qué…
La estrella Próxima Centauri está a unos 4,2 años luz de la Tierra. Explica qué significa este dato y qué le ocurre a la luz que vemos hoy de esa estrella: ¿con qué antigüedad la estamos observando? Justifica tu respuesta.
Resumen
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La Astronomía es una ciencia observacional; el telescopio reúne luz para ver astros lejanos.
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Una galaxia es un conjunto de estrellas, gas y polvo unidos por la gravedad. Hay espirales, elípticas e irregulares; la Vía Láctea es espiral.
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Vemos la Vía Láctea como franja porque estamos dentro de su disco.
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Una estrella como el Sol: nebulosa → protoestrella → secuencia principal → gigante roja → nebulosa planetaria → enana blanca.
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La UA mide dentro del Sistema Solar; el año luz es una distancia (lo que recorre la luz en un año).
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Mirar lejos es mirar al pasado: la luz tarda en llegar.