Interpretar el arcoíris para clasificar las estrellas

Fronteras De las estrellas Artículo 3 de 4

Los muchos cientos de líneas de absorción del espectro solar. Fuente: NoirLab

La luz de las estrellas contiene información esencial sobre su estructura química. Pero esa información permaneció oculta, como un mensaje encerrado dentro de una botella, durante decenas de siglos. El prisma de Newton, capaz de destejer el arcoíris interno de la luz, fue solo la primera pieza de un puzzle que más tarde nos permitiría interpretar todos esos mensajes.

En el siglo XIX, gracias al avance de la ciencia y la tecnología, las herramientas ópticas se fueron haciendo cada vez más precisas. Después de que William H. Wollaston descubriese las primeras líneas oscuras ocultas en la luz del Sol (los espectros de absorción), Joseph von Fraunhofer perfeccionó su técnica y dedicó años a clasificarlas con precisión. Este físico alemán fue el pionero en utilizar una red de difracción para obtener el espectro de la luz. Se trata de una rejilla, de ranuras diminutas, que consigue difractar la luz y hacer que los rayos de distinta longitud de onda (de distinto color) se separen entre sí. También fue el primero en utilizar este dispositivo para medir las longitudes de onda asociadas a las misteriosas líneas oscuras del arcoíris. Por ello, hoy se considera a Fraunhofer el padre de la espectroscopía. Su nombre estará escrito para siempre en el espectro de la luz del Sol.

Durante el siglo XIX, los astrofísicos fueron abriendo poco a poco los mensajes de la luz procedente de las estrellas. Gracias a estos espectros, la ciencia contó con una gran cantidad de datos nuevos, medidos con una precisión cada vez mayor. Sin embargo, para poder darle sentido a todos esos números, aún era necesario analizarlos e interpretarlos, construir un modelo con ellos. ¿Qué nos podían contar aquellas líneas oscuras sobre sus estrellas de origen?

Los primeros intentos de clasificación estelar basados en estos espectros tuvieron lugar entre 1860 y 1870. En esta época destaca la labor de Angelo Secchi, un astrónomo italiano que dirigía el observatorio de la Pontificia Universidad Gregoriana. Secchi propuso una clasificación basada en cuatro tipos de estrellas, en función de su color y de algunos de sus componentes químicos. Las estrellas de tipo 1 eran blancas o azuladas, sus espectros se caracterizaban unas líneas muy marcadas propias del hidrógeno, e incluían estrellas como Vega o Sirio. Su tono se iba apagando, pasando por las estrellas de luz predominantemente amarilla (tipo 2), naranja (tipo 3) o roja (tipo 4). Aunque este sistema de clasificación ya no se utiliza en la actualidad, Secchi fue uno de los pioneros en basar sus estudios astronómicos en la espectrografía. También fue uno de los más prolíficos: el italiano llegó a clasificar los espectros de más de 4.000 estrellas basándose en su propio sistema1.

Al otro lado del Atlántico, otro físico llamado Edward Charles Pickering, profesor en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (el famoso MIT), estaba también convencido de que la nueva astronomía no debía limitarse a medir velocidades y posiciones relativas de las estrellas: su espectro, su brillo y su color serían las claves que nos permitirían entender el universo, la base de la nueva astrofísica. Pero para conseguir este ambicioso objetivo, necesitaba dos ingredientes fundamentales. Para empezar, necesitaba más datos. Por suerte, Pickering contaba con dos grandes telescopios que podrían proporcionárselos: el “Gran Refractor” de Cambridge, construido en 1847, que fotografiaba el cielo desde el hemisferio norte, y el telescopio Bruce de Arequipa, de 1896, situado en el hemisferio sur.

Pero sobre todo, el proyecto de Pickering requería un análisis pormenorizado de todos esos datos. Necesitaba contratar cabezas pensantes, mano de obra cualificada capaz de analizar toda esa nueva información. Fue así como se formó un equipo sin precedentes de computadoras humanas, que aún hoy conocemos con el desafortunado nombre de “el harén de Pickering”.

Referencia:

1R. O. Gray, C. J. Corbally. Stellar Spectral Classification. 2009.

 
Sobre la autora: Almudena M. Castro es pianista, licenciada en bellas artes, graduada en física y divulgadora científica

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