Light As A Cosmic Time Machine de Andrew Fraknoi
«Todo lo que vemos en el cielo pertenece al pasado». Timothy Ferris, Seeing in the Dark ( p. 116)
El universo nos cuenta su historia principalmente a través de la luz y otras longitudes de onda de radiación electromagnética. Aprendemos sobre los planetas, las estrellas y las galaxias por su luz, la luz visible y también la luz ultravioleta de longitud de onda más corta y la luz infrarroja de longitud de onda más larga, invisible para el ojo pero detectable por ciertos telescopios en la Tierra y en el espacio, y aún más ondas de energía de radio que nos envían. Estas ondas no llegan instantáneamente. Aunque viajan a la velocidad más rápida posible (la velocidad de la luz), tardan un poco en llegar hasta aquí. El universo es grande, por lo que la noticia se retrasa por los vastos abismos del espacio que tiene que cruzar para llegar hasta nosotros. La luz cubre 186,000 millas CADA SEGUNDO (niños, ¡no intenten viajar tan rápido sin la supervisión de un adulto!) En unidades métricas, eso es aproximadamente 300,000 kilómetros por segundo.
¿Cuánto tiempo tarda la luz en alcanzarnos desde objetos familiares? Hagamos un recorrido rápido por el sistema solar, preguntando en cada lugar cuánto tarda su luz en llegar a nosotros aquí en la Tierra.
La Luna y el Sol
El objeto más cercano a nosotros es la Luna. Su distancia promedio es de aproximadamente 240,000 millas, por lo que la luz de la Luna toma (240,000 millas divididas por 186,000) 1 y 1/3 segundos para llegar de la Luna a la Tierra. Cuando los astronautas orbitaron la Luna y luego caminaron sobre su superficie en la década de 1960, los televidentes notaron que tardaban en responder a las preguntas transmitidas desde la Tierra. Eso se debió a que tomó 1.3 segundos para que la pregunta viajara a la Luna, y otros 1.3 segundos para que la respuesta regresara a la Tierra. Esos 2.6 segundos fueron exactamente el tiempo de viaje de ida y vuelta de las ondas de radio entre la Tierra y la Luna.
El Sol está a 150 millones de millas de distancia, por lo que la luz solar tarda entre 8 y 1/3 minutos en llegar a nosotros. No hay muchos cambios sobre el Sol en tan poco tiempo, pero aun así significa que cuando miras al Sol, lo ves como era hace 8 minutos. FotoFoto del Sol en luz de hidrógeno alfa.
Los planetas
El planeta gigante Júpiter, cuyas grandes lunas descubrió Galileo con su telescopio «problemático», es más 5 veces más lejos del Sol que la Tierra. Vemos un planeta como Júpiter porque su luz, que al igual que los otros planetas y la Luna se origina en el Sol, tarda unos 43 minutos en llegar a Júpiter. El viaje de regreso a la Tierra puede tardar entre 35 y 52 minutos, dependiendo de si estamos del mismo lado del Sol que Júpiter o del otro lado.
El pequeño Plutón es tan pequeño y remoto que estaba no descubierto hasta 1930, orbita 40 veces más lejos del Sol que nosotros. La luz del Sol tarda unas 5 horas y media en llegar y aproximadamente el mismo tiempo en regresar a la Tierra. Para cuando la luz nos llega, se ha extendido tanto que el planeta parece muy tenue y requiere un buen telescopio para detectarlo. Fotografía de Plutón y su luna Caronte, vista con el Telescopio Espacial Hubble en 1994.
Más allá del Sistema Solar
Moviéndonos más allá del Sistema Solar, nuestra escala de distancias y tiempos de viaje necesita cambiar. Ahora la luz requerirá años, no horas, para llegar hasta nosotros. La estrella más cercana al Sol es parte de un sistema de tres estrellas. (A diferencia del Sol, que es un solitario, muchas estrellas se encuentran en grupos de dos, tres, cuatro o más). La estrella más brillante en nuestro sistema vecino se llama Alpha Centauri (pronunciado Al «fa Sen» para ree), y es un gemelo virtual del Sol. La luz de Alpha Centauri tarda más de 4 años en llegar al Sol. (Los astrónomos usan un término especial para esta forma de medir la distancia; dicen que la estrella está a 4 años luz de distancia).
El La estrella más brillante de nuestros cielos es la «estrella perro», Sirio (pronunciado Sea «ree usamos»). Es la estrella principal en la constelación del perro grande, Canis Major. Sirius está a unos 9 años luz de distancia. Piense en lo que estaba haciendo hace 9 años. Fue entonces cuando la luz que vemos de Sirio esta noche comenzó su viaje hacia nosotros. No muy lejos de Sirio en el cielo se encuentra la brillante estrella Betelgeuse (que se pronuncia Beetle «jugo»). Está tan lejos que su luz tarda 430 años en llegar hasta nosotros.La luz que vemos esta noche desde Betelgeuse la dejó a finales del siglo XVI.
En la misma constelación, Orión, como Betelgeuse, pero aún más lejos está la Nebulosa de Orión, un lugar donde vemos la formación de nuevas estrellas. . Su distancia es de 1500 años luz, lo que significa que la luz que vemos de él partió más de mil años antes de la invención del telescopio.
Cuanto más lejos se encuentra un objeto en el espacio, más tiempo tarda su luz para llegar a nosotros y cuanto más vieja es la luz cuando llega a la Tierra. A medida que miramos más y más profundamente en la Vía Láctea (la isla de estrellas en la que vivimos), miramos más profundamente en el pasado. La luz puede tomar decenas de miles de años o más para llegar a nosotros desde partes distantes de nuestra galaxia, que tiene aproximadamente 100.000 años luz de ancho.
Otras galaxias
Una vez que salimos de la galaxia, nos encontramos con vísperas n espacios más grandes y tiempos de viaje de luz más largos. Una de las grandes ideas científicas de la astronomía del siglo XX fue el descubrimiento de que hay otras galaxias ahí fuera, que se extienden hasta donde nuestros grandes telescopios pueden ver. Miles de millones de otras islas de estrellas se encuentran dispersas a través del gran océano oscuro del espacio.
La galaxia grande más cercana a la Vía Láctea es la Galaxia de Andrómeda. A veces los astrónomos lo llaman M31, por su número en el famoso catálogo Messier de objetos celestes difusos. La galaxia de Andrómeda se encuentra a unos dos millones y medio de años luz de la Tierra. La luz que vemos esta noche la dejó hace más de dos millones de años, cuando nuestra especie apenas comenzaba a establecer su frágil punto de apoyo. en el planeta Tierra.
En este sentido, la astronomía es principalmente historia antigua: cuanto más lejos están los objetos, más antigua es la historia que tienen que contarnos. Los jóvenes, criados en CNN, la Web y «instant La mensajería «puede, al principio, frotarse ante la idea de que la información más reciente que podamos obtener de una galaxia vecina podría tener 2 millones de años. Pero para los astrónomos, este retraso en la llegada de la luz es uno de los mayores regalos del universo.
Después de todo, una de las tareas fundamentales de la astronomía es completar la historia del universo, desde el Big Bang hasta el momento en que está leyendo este párrafo. Es posible que los astrónomos no pudieran realizar tal tarea si la información del universo se limitara a los eventos actuales. Pero el universo es una máquina del tiempo. Al observar objetos más distantes, aprendemos sobre tiempos y fenómenos más antiguos. Los grandes telescopios nos permiten mirar miles de millones de años hacia el pasado y reconstruir la historia del cosmos eón por eón.
| Objeto | Tiempo para que la luz nos alcance |
|---|---|
| La Luna | 1 1/3 seg |
| El sol | 8 minutos |
| Júpiter | 35 a 52 minutos |
| Plutón | 5 1/2 horas (en promedio) |
| Alpha Centauri (sistema estelar más cercano) | 4,3 años |
| Sirius (la estrella más brillante de nuestro cielo) | 9 años |
| Betelgeuse (estrella brillante) | 430 años |
| Nebulosa de Orión | 1500 años |
| Galaxia de Andrómeda | 2,5 millones de años |
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