1.La LUZ DE LAS ESTRELLAS
1. La Tierra en el Universo. Proyecto Eratóstenes.
3.4.Isótopos.
3.5.Radiactividad.
3.6.Proyecto de investigación: Los bolos de la fisión nuclear-
“Hemos descubierto maravillas jamás soñadas por aquellos antepasados, pioneros en especular acerca de la naturaleza de las luces itinerantes que adornan el cielo nocturno. Hemos sondeado los orígenes de nuestro planeta y de nosotros mismos” (Carl Sagan).
La luz está formada por muchos rayos diferentes, unos visibles con diferentes colores y otros invisibles, siendo, todos ellos, ondas electromagnéticas que viajan a la misma velocidad, la velocidad de la luz (300.000 km/s). Una onda electromagnética puede entenderse como una vibración, como una curva que oscila continuamente produciendo crestas y valles. La distancia entre dos crestas sucesivas (o entre dos valles sucesivos) es lo que se llama longitud de onda. Esta distancia es la que distingue un color de otro y un tipo de rayo de otro. Las longitudes de onda suelen ser muy pequeñas y para medirlas se utiliza el Ángstrom (A) = 0,0001 micras = 0,00000001 cm. El espectro electromagnético está constituido por el rango completo de las ondas electromagnéticas, desde las longitudes más largas a las más cortas: ondas de radio, ondas infrarrojas, luz visible, ondas ultravioletas, rayos X y rayos gamma.
En 1812 el óptico alemán Fraunhofer hizo pasar la luz del Sol, primero a través de una rendija muy estrecha, y después, a través de un prisma. Observó que sobre el fondo del arco iris, aparecían muchas rayas oscuras, cada una situada en una posición determinada por su longitud de onda. Esta serie de líneas superpuestas al fondo del arco iris es lo que se llama el espectro de la luz solar.
Hacia 1859, Robert Busen y Gustav Kirchhoff inventaron el espectroscopio, instrumento óptico que produce un espectro para la observación visual, descubriéndose a lo largo del siglo XIX, que cada elemento químico produce unas rayas oscuras determinadas y específicas, pudiéndose identificar la mayoría de las líneas oscuras de Fraunhofer en el espectro de la luz solar y fue posible averiguar cuál es la composición química del Sol.
El espectroscopio ha desempeñado un papel decisivo en el desarrollo de la Astrofísica. Este instrumento acoplado a un telescopio permite obtener el espectro de cualquier estrella, siempre que sea suficientemente brillante, emprendiéndose estudios sobre la composición química y sobre todo el estado físico de las estrellas. Actualmente todos los espectroscopios son en realidad espectrógrafos (detector CCD para registrar el espectro), ya que ninguna observación se realiza en la actualidad visualmente.
Hacia 1890 se habían recogido y fotografiado los espectros de muchas estrellas. En unos aparecían pocas rayas oscuras, en otras muchas. En todos había H y He pero en algunos también se identificaron ciertos metales como el sodio (Na), el calcio (Ca) o el magnesio (Mg).
En el primer tercio del siglo XX, la estadounidense Annie Jump Cannon clasificó más de 400.000 estrellas y estableció el sistema de clasificación espectral de las estrellas (tabla 8). Hay que destacar también a Henrietta Leavitt, que describió la ley que relaciona período-magnitud de las estrellas (piedra angular para medir las distancias en el cosmos). Ambas, parcialmente sordas, trabajaron en el Observatorio de Harvard, uno de los primeros observatorios en contratar mujeres, con salarios bajísimos y trabajos rutinarios de comparación de miles de fotografías estelares.