30 ene. 2014

Cómo se verían algunas estrellas si se pusieran en lugar del Sol

En esta serie de imágenes se muestra cómo se verían algunas de las estrellas más grandes (o no tan grandes en realidad dado que hay algunas mucho mayores) si estuviesen en la posición en que se encuentra el Sol. Cabe aclarar que sólo se comparará tamaño relativo o ángulo de visión y en cierto sentido color (que depende del tipo espectral de la estrella). De ninguna manera será una comparativa del brillo de la estrella, que en muchas ocasiones sería tan intenso que la imagen saldría completamente velada.
Sabiendo que de horizonte a horizonte hay 180º, cada astro en el cielo se mostrará con un ángulo dependiente del radio del mismo y de la distancia que nos separa de él. 


El problema con el cálculo que nos toca en este artículo, es que como las estrellas elegidas son tan grandes, ocurre que ya no se las puede tomar como un disco sino que se deberá tener en cuenta la estructura tridimensional, pues como se ve en la siguiente imagen, parte del volumen de la estrella ocultará la visión.

Cálculo del ángulo de visión de un astro en el cielo
Como se aprecia, a medida que la estrella crece en tamaño parte de la misma comienza a ocultar la visión de los puntos en que se mide el ángulo, con lo que el ángulo de visión de la misma crecerá mucho más de lo que se supone. Para solucionar esto, se debe usar el siguiente cálculo, que tiene en cuenta el volumen del astro:

Cálculo del ángulo de visión de un astro en el cielo cuando éste se
encuentra muy cerca
En todos los cálculos se supuso que el ángulo con que el Sol se muestra es de 0,5º. Esto no es del todo cierto, pero el error que se comete aquí es mucho menor que el que sobrevendrá de realizar el montaje y también del que se obtiene de las medidas de los diámetros de las estrellas, los cuales son muy difíciles de medir (consultar cómo se calcula el tamaño de las estrellas
La primera imagen corresponde a la conocida visión del Sol en el cielo, como se dijo, el ángulo aproximado con que se muestra es de medio grado. La distancia promedio que nos separa de él es de 150 millones de kilómetros y su diámetro es de 1392530 kilómetros.

Visión del Sol en el cielo. El ángulo visual es de 0,5º aproximadamente
La primer estrella que aparece en el lugar del Sol es Sirio A o Alfa Canis Maioris, la estrella más brillante del cielo nocturno y que se encuentra a 8,6 (0,04) A.L de nosotros y posee un radio de 1,711 veces el del Sol. El ángulo con que veríamos a Sirio A sería de 0,86º, levemente mayor que el que muestra el Sol. Esta estrella es binaria, pero su compañera, Sirio B, no aparece aquí. Algunos cálculos basados en anomalías del sistema sugieren la presencia de una tercer estrella, Sirio C.

Sirio A vista en la posición del Sol
A continuación se muestra la estrella Pólux (Beta Geminorunm), que se encuentra en la constelación de Géminis. Se encuentra a 33,7 (0,3) A.L. El radio de esta estrella es de 10 veces el del Sol, con lo que el ángulo con que la veríamos sería de 5º. Pólux es de color anaranjado, con una temperatura superficial de 4770 K y su tipo espectral es K0.

Visión de Pólux en el cielo, notablemente mayor que el Sol
La siguiente estrella que se coloca en la posición solar es Arturo. o Alfa Bootis. Esta estrella, que es la tercera más brillante, se encuentra en la constelación de Boötes y tiene un diámetro de 25,7 (0,3) veces el del Sol, con lo que se vería con un ángulo de 12,3º. La distancia que nos separa de Arturo es de 36,7 (0,3) A. L. Es una estrella gigante naranja con una masa de 1,5 veces la del Sol.

Arturo vista en lugar de nuestro astro, con un radio de 44,2 veces el del Sol
La estrella que sigue es Aldebarán o Alfa Tauri. Ella es la estrella más brillante de la constelación de Tauro y se encuentra a 65,1 A.L. del Sistema Solar. El radio de Aldebarán es de 44,2 (0,36) radios solares, lo que hace que se vea con un ángulo de 22,1º.

Aldebarán, significativamente mayor que el Sol, con un ángulo de 22,1º
Continúa la estrella Canopus, la segunda estrella más brillante del cielo la cual se denomina también Alfa Carinae. Se encuentra en la constelación de Carina y su diámetro es de aproximadamente 65 veces el del Sol, con lo que el ángulo con que se vería sería de 33º. La distancia que nos separa de Canopus es de 309 (20) A.L. El tipo espectral de Canopus es F0 y la masa estaría en los 8 o 9 veces la del Sol.
Canopus posicionada donde se encuentra el Sol.
La siguiente estrella en posicionarse en lugar del Sol es Alamak o Gamma Andromedae. La misma se encuentra en la constelación de Andrómeda y se halla a 350 (30) A.L. Es un sistema binario que se puede resolver con telescopios caseros, aquí se representó una componente del sistema. La otra componente, a su vez, posee otra compañera. El diámetro de esta estrella es de aproximadamente 80 veces el del Sol, lo que haría que se viese con un ángulo de 40,9º.

Alamak, de 110 radios solares.
La estrella que se coloca a continuación es Deneb (Alfa Cygni), ubicada en la constelación de Cygnus, de 110 radios solares aproximadamente y a 1425 A. L. de distancia. Esta estrella se vería enorme en el cielo, subtendiendo un ángulo de 57,4º. La masa de esta estrella es de 15 a 16 veces la del Sol.

Deneb posicionada artísticamente en el lugar del Sol.
La última estrella elegida es La Superba o Gamma Canum Venaticorum. Una de las estrellas de la constelación de Canes Venatici y notable por su intenso color rojo. Se encuentra aproximadamente a 711 (113) A. L. de distancia y tiene un diámetro de 215 veces el del Sol.

La superba, 140 veces mayor que el Sol (radio)
Como se aprecia en la imagen, prácticamente la estrella se acerca a ambos horizontes (140º) y ya no tendría sentido colocar otras más grandes, como muchas de las que pueden verse en este apartado.  A pesar de su inmenso tamaño, la masa de La Superba es de 3 veces la del Sol.

Video donde se resumen todas las imagenes:




Seguramente habrá diferencias en los datos aportados pues en varias fuentes aparecen medidas diferentes, pero la finalidad de este escrito y del video que se adjunta es estimativa, para dar una idea de cómo se verían estos astros en lugar del Sol. Igualmente, la superficie de estas estrellas no ha sido vista con telescopios, con lo que sólo aquí se intentó tener el cuenta el tipo espectral. Lo demás, es meramente artístico pues no se cuenta con datos suficientes como para recrear sus superficies.

Las imágenes están realizadas con el Software Blender 2.69
Aquí se puede ver cómo generar una de estas estrella con el Blender

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