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03/11/2014

Una estrella cercana y muy rápida

 

E.E. Barnard

 

 

 

 

 

http://www.laisladelaastronomia.com/estrellas/

 

 

Cuando en 1916 el astrónomo americano E.E.Barnard publicó en la revista Astronomical Journal y comunicó a la Sociedad Astronómica Norteamericana, que en una de sus fotografías había descubierto una débil estrella cuyo movimiento propio era de 10, 3 segundos de arco* por año, no solo desbancó a las más veloces (en apariencia) conocidas hasta entonces, sino que pasó con todo merecimiento a la historia de la Astronomía del siglo XX.

No quiero extenderme sobre la vida de Edward Emerson Barnard, aunque mucho me temo que resultará inevitable. Nacido en Nashville (Tennessee) en diciembre de 1857, su padre falleció al poco de nacer este, lo cual le obligó a trabajar desde temprana edad como ayudante de fotógrafo. Trabajó desde los nueve años, y mientras se convertía en experto fotógrafo, adquirió un gran interés por la astronomía, construyendo su primer telescopio en 1876.

El descubrimiento de un nuevo cometa se recompensaba en la década de 1880 con 200 dólares; Barnard descubrió ocho. Casado con Rhoda Calvert en 1881, pudo acabar sus estudios en la Vanderbilt University a los 30 años después de trabajar como empleado en el Observatorio Lick. Entre 1883 y 1887 ejerce funciones de instructor en la universidad donde estudió y fue nombrado profesor de Astronomía por la Universidad de Chicago.

En 1892, observando con el refractor de 91 centímetros de Lick, descubrió la quinta luna de Júpiter, Amaltea. Trabajó en el Observatorio de Yerkes y entre los años que van desde 1900 a 1914 efectuó estudios sobre estrellas de cúmulos estelares, sobre todo variables.

En 1916 descubrió la estrella sobre la que versa este artículo y que fue bautizada con su nombre. Catalogó más de 300 nebulosas oscuras y brillantes. Barnard estudió también los anillos de Saturno, determinó el tamaño de muchos asteroides y fue testigo de la aparición de una nova en la constelación del Águila. Por sus trabajos, investigaciones y descubrimientos se le concedió la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society en 1897 y la Medalla Bruce en 1917. Fallece en Wisconsin el 6 de febrero de 1923.

Pero volvamos, tras este receso, al tema que nos ocupa. En la actualidad, dicha estrella, situada en la constelación de Ofiuco, sigue siendo la más rápida. Dentro de 30.000 años habrá recorrido un arco de 9º y pertenecerá ya a la constelación de Hércules.

Uno de los motivos por lo que parece desplazarse con tanta rapidez es su cercanía, a tan solo 6 años luz. Se acerca a nosotros a más de 100 Km/s y para el año 11.800, al parecer su máximo acercamiento mientras aumenta su desplazamiento aparente por el cielo, se encontrará solo a unos 3, 8 años luz y su magnitud visual será de 8, 6 para después alejarse cada vez más de nosotros en su viaje alrededor de la Vía Láctea.

La estrella Barnard es una enana roja** de tipo espectral M-5 y una magnitud absoluta en torno a 13 y que pertenece al tipo de estrellas de población II. Es por lo tanto una estrella muy vieja situada en el halo galáctico, lejos de la región del Sol.

Posiblemente se formó hace diez mil millones de años y tal vez brille todavía durante otros cuarenta millones, antes de convertirse en una enana negra. Este tipo de estrellas tienen orbitas muy inclinadas con respecto al disco de la Vía Láctea, motivo por el que nos muestran velocidades relativas al Sol altas, sobre todo en la componente perpendicular al disco galáctico.

Su cercanía al Sol y su velocidad espacial (algunos la estiman en 166 Km/s), unido a una velocidad radial también elevada 106, 8 Km/s, da como ya estimó Barnard, un movimiento propio de 10, 30 s por año. Por todo ello se las conoce como estrellas de alta velocidad.

Este movimiento propio supone un desplazamiento equivalente a un diámetro lunar cada 170 ó 180 años.

Ahondemos algo más sobre este aspecto. Supongamos que dos estrellas se mueven con la misma velocidad transversal y una de ellas se encuentra mucho más alejada. La más lejana parece moverse mucho más despacio. Supongamos entonces que nuestro Sol está quieto para poder calcular la rapidez de una estrella determinada. La estrella Barnard tiene el mayor movimiento propio conocido, sí, pero no es la estrella con velocidad transversal mayor. Que esta estrella tenga un movimiento propio tan elevado, como ya hemos dicho antes, es debido principalmente a su cercanía. Pero la estrella de Kapteyn posee una velocidad transversal de unos 170 Km/s o la estrella Lacaille 9352 unos 120 Km/s. Nuestra especial estrella Barnard tan solo unos 90 Km/s. Otro valor importante en el movimiento propio de una estrella es lo que denominamos “velocidad radial”, que es el movimiento de la misma acercándose o alejándose. Para conocer la velocidad real de una estrella hemos de conocer este dato. Si la estrella se mueve perpendicularmente a nuestra visión, el desplazamiento resulta evidente, mientras que si lo hace en nuestra misma línea de visión no apreciamos su cambio en el cielo.

Sin extendernos, la velocidad radial se puede calcular para cualquier objeto, independientemente de su distancia. Conociendo la velocidad radial y la transversal es posible calcular la dirección verdadera del movimiento y así calcular la “velocidad real”. Así, la estrella Kapteyn posee una velocidad radial de (+242 Km/s), Epsilon Eridani (+15 Km/s), la brillante Sirius (–8 Km/s) y nuestra estrella de Barnard (–108 Km/s).

Localicémosla en (AR: 17h 57m, DEC: +04º 42’), en la parte norte de Ofiuco, al oeste de Beta Ofiuco y relativamente cerca de la variable de quinta magnitud 66 Ophiuchi. También es conocida esta enana roja, una de las muchas que pueblan nuestra galaxia, como BD +04 3561a. Es la tercera estrella más cercana a nosotros, después del Sol y de Alpha Centauro.

Alcemos pues nuestras miradas este verano hacia Ophiuchus

Comparada con el Sol, su masa es tan solo un poco más de la décima parte (16%), su diámetro la sexta parte y su luminosidad 2.500 veces más pequeña.

De color rojo, su temperatura superficial es de unos 3.000º, la mitad que nuestra estrella. También es una estrella variable del tipo BY Draconis. Aunque la popularidad de esta estrella ha durado desde su descubrimiento hasta la actualidad, esta creció durante dos décadas en el siglo pasado, debido a la sospecha y posibilidad de que la estrella albergara planetas en su órbita, llegando su fama incluso a los aficionados a la ciencia ficción con obras que llevaban a la colonización por humanos de un mundo en el sistema Barnard***.

El culpable de todo esto fue el astrónomo Peter Van de Kamp, quien dedujo de las mediciones realizadas en más de 2.000 fotografías tomadas entre 1916 y 1962 por el telescopio de 11 metros de longitud focal del Observatorio Sproul, que la trayectoria seguida por la estrella presentaba una oscilación con un periodo de 24 años. En 1963 Van de Kamp anunció que la estrella de Barnard era doble. Después de varios cálculos dedujo que la invisible compañera tenía que orbitar a 4, 5 u.a. con una masa equivalente a 16/10.000 de la solar, por lo que estaríamos hablando de dimensiones planetarias.

¿Se había descubierto un planeta de otro sistema solar?

Otros astrónomos, incluso con otras observaciones, plantearon la posibilidad de que las oscilaciones descubiertas por Van de Kamp, pudieran deberse a alteraciones periódicas del telescopio. En 1969 se ofrecía una nueva explicación a su movimiento perturbado: dos planetas, con masas iguales a 1, 1 y 0, 8 respecto a la masa de Júpiter, giraban alrededor de la estrella.

Un nuevo análisis realizado por Jensen y Ulrych en 1973 parecía demostrar la presencia de unos planetas con masas más reducidas y periodos de traslación más cortos, pero ese mismo año otro estudio realizado por Gatewood y Eichhorn demostró la incapacidad de demostrar dicha circunstancia.

Por todo ello, Van de Kamp decidió en 1978 mostrar abiertamente los resultados obtenidos de mediciones realizadas realizadas en otras 2.700 fotografías tomadas con el mismo telescopio y elaboradas de la misma manera. Sus datos confirmaron las oscilaciones en la trayectoria de la estrella y aseguró que se trataba de dos oscilaciones superpuestas, una con un período de 20 años y la otra con un período de 12. Para Van de Kamp, y teniendo en cuenta la masa de la estrella, el astrónomo americano calculó que uno de los planetas (que supuestamente giraban en torno a la estrella) tendría una masa equivalente a 8/10 de la de Júpiter a 2, 7 u.a. de la estrella y el otro planeta tendría la misma masa pero se situaría a una distancia de 3, 8 u.a.

En 1985, otros astrónomos publicaron nuevos resultados con los que demostraron la no existencia de estas perturbaciones y, por lo tanto, la de los presuntos planetas. Finalmente en 1986 Harrington, utilizando fotografías tomadas por el gran reflector astrométrico de 1, 55 metros instalado en el Observatorio Naval (USNO) entre 1972 y 1986, demostró la no existencia de planetas girando en torno a la estrella de Barnard.

Estudios actuales sugieren que el error sistemático detectado por Van de Kamp se debía a la lente del objetivo del telescopio que fue retirada, limpiada e instalada nuevamente, lo cual originó errores en las mediciones micrométricas efectuadas. Barnard no solo descubrió a su fugitiva estrella, sino que además convirtió a esta, en una de las más observadas por todos los astrónomos, seamos aficionados o no tanto, como Van de Kamp.

En el año 2010, Florian Freisteter de la GAVO (German Astrophysical Visual Observatory) realizó un estudio traducido por Miriam Aberasturi y Enrique Solano del Centro de Astrobiología (INTA-CESIC) y el Observatorio Virtual Español, sobre el movimiento propio de la estrella Barnard, que he considerado de interés y podéis descargar en formato pdf en el siguiente enlace:

http://svo.cab.intacsic.es/docs/files/svo/Public/Projects/Education/EuroVO_Barnard_spanish.pdf

Alcemos pues nuestras miradas este verano hacia Ophiuchus, para observar a la veloz Barnard como se desliza vigilada entre las serpientes que la protegen en su camino hacia Hércules, mientras admiramos en silencio a su cercana estrella gigante de tonos anaranjados Beta, la segunda; como si no fuese de primera el espectáculo que nos depara la bóveda celeste que se encuentra entre el cúmulo abierto IC 4665 y una de las estrellas dobles más bellas que he observado jamás, la 70 Ophiuchi.

 

 

 

 

* Una circunferencia tiene 360 grados, un grado 60 minutos y un minuto 60 segundos. Si extendemos el brazo y levantamos el dedo

índice, en una circunferencia de radio nuestro brazo, un dedo es aproximadamente un grado.

** Estrella pequeña y fría situada en el extremo inferior de la Secuencia Principal. Poseen aproximadamente una décima parte de la masa del Sol.

*** En España, el escritor Rubén Serrano Calvo publicó, "Sueños entre las estrellas".

 

 

 

 

Bibliografia:

Enciclopedia de Astronomía Sarpe.

Guía mensual del cielo. Ian Ridpath

y Wil Tirion. Alianza.

Astrosabadell

Asteromia

Astronomiaonline

Diccionario ilustrado de la Astronomía.

Distintas páginas Web

 

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