Efecto luz-tiempo de viaje encuentra nuevas aplicaciones astronómicas

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A veces, los métodos probados y verdaderos siguen siendo los mejores, incluso en astronomía observacional. Investigadores de la Universidad de Praga demostraron esto recientemente en un estudio del sistema binario eclipsante V994 Herculis (V994 Her).

Los investigadores P. Uhla usaron un método conocido como Efecto del tiempo de viaje de la Luz para verificar que V994 Her es realmente un doble binario. Si ese método le suena familiar a cualquier historiador de astronomía, es porque fue utilizado por primera vez por 17th astrónomos del siglo para medir la velocidad de la luz.

V994 Her es una rareza en los cielos. Si bien se conocen muchos binarios eclipsantes, V994 Her es una de las seis estrellas binarias eclipsantes cuádruples descubiertas. Unestrella binaria eclipsante es un sistema donde las dos estrellas pasan una frente a la otra desde nuestra línea de visión. Aunque demasiado cerca para dividirse visualmente, los binarios eclipsantes aumentan y disminuyen periódicamente. Un ejemplo famoso es la estrella Algol (Beta Persei) en la constelación de Perseo. Algol significa "Demon Star" en árabe, lo que sugiere que su naturaleza curiosa era conocida por los astrónomos árabes en tiempos pre-telescópicos.

Por supuesto, para que esto ocurra, las dos estrellas deben estar en una órbita bastante estrecha que esté casi al borde de nuestro punto de vista terrenal. Los investigadores que buscan tránsitos de exoplanetas enfrentan el mismo dilema. Por lo tanto, un sistema con dos eclipsar pares binarios es muy raro. Aunque observado por el satélite Hipparcos durante su estudio en 1997, la verdadera naturaleza del sistema V994 Her no se realizó hasta 2008.

El autor Douglas Adams dijo una vez que "La luz viaja tan rápido que a la mayoría de las carreras les toma miles de años darse cuenta de que viaja". Es extraño pensar en la era espacial moderna, pero no había razón para que los primeros astrónomos supusieran que la transmisión de luz no era instantáneo. Simplemente no había situaciones cotidianas que pudieran sugerir lo contrario.

Pero en 1676, el astrónomo danés Ole Christensen Rømer comenzó a tomar nota de un fenómeno curioso al intentar observar los tránsitos en las sombras de las lunas de Júpiter. Específicamente, notó que estos eventos ocurrían antes en ciertos momentos y más tarde de lo previsto en otros. Rømer luego dio un salto intuitivo que fue enorme para la época. La luz del sol que se reflejaba en Júpiter y sus lunas tardaba en llegar a la Tierra, y esto variaba a medida que variaba la distancia de la Tierra a Júpiter. Esta afirmación fue muy cuestionada por su contemporáneo Giovanni Cassini. Christian Huygens luego estimó a partir de las observaciones de Rømer que la velocidad de la luz era de 217,000 kilómetros por segundo, aproximadamente el 70% del valor aceptado actualmente de 300,000 kilómetros por segundo. Un problema fue que Huygens estaba usando un valor de 22 minutos para que la luz cruzara la órbita de la Tierra, aproximadamente 4 minutos demasiado. Recuerde, la distancia Tierra-Sol (1 unidad astronómica) solo se conocía aproximadamente en ese momento, y las expediciones no se desplegarían en todo el mundo en un intento de medir el paralaje solar durante un tránsito de Venus hasta casi un siglo después en 1761 y 1769. Aún así, las primeras medidas de estos 17th Los astrónomos del siglo pusieron a la ciencia en el camino correcto, y hoy Ole Rømer es recordado principalmente por la hipótesis de Rømer.

Avance rápido hasta hoy. Usando este mismo método, los astrónomos pueden medir el retraso de los eclipses periódicos de V994 Her, al igual que Rømer hizo con las lunas de Júpiter cuando pasan frente y detrás del planeta gigante. Lo que encontraron es un sistema fascinante. A 796 años luz de distancia, V994 Her consta de dos pares con períodos de 2.08 días y 1.42 días, respectivamente, con cada par orbitando un baricentro común en un lapso de 6.3 años. A +7th magnitud, V994 es el binario eclipsante cuádruple más brillante en el cielo nocturno, ubicado en la constelación de Hércules. Sin embargo, el par es una división desafiante para los telescopios con una separación de aproximadamente 1 pulgada.

Zasche y Uhla también afirman en su reciente artículo que "V994 Her es el primer sistema binario eclipsante en el que el método se puede aplicar a ambos binarios". También vale la pena señalar que las mediciones se llevaron a cabo en colaboración con un observatorio de aficionados privado de la República Checa, y que las mediciones fueron lo suficientemente precisas como para que no se necesitaran observaciones espectroscópicas de seguimiento para medir las velocidades radiales del sistema.

Casualmente, Júpiter llega a la cuadratura oriental hoy y se encuentra en lo alto del cielo nocturno al anochecer. A 90 ° de elongación del Sol, el planeta gigante y su séquito de lunas proyectan su sombra hacia un lado como se ve desde nuestro punto de vista terrenal. En contraste, vemos que el sistema casi se enfrenta durante la oposición, que ocurrirá próximamente para Júpiter el 5 de eneroth, 2014. ¡2013 es en realidad un año "sin oposición" tanto para Júpiter como para Marte! Uno podría replicar fácilmente el descubrimiento de Ole Rømer al hacer un cronograma preciso de los fenómenos de las lunas de Júpiter durante todo el año. Solo tenga en cuenta que las efemérides modernas ahora tienen en cuenta el tiempo de viaje ligero. Uno tendría que "preparar en casa" o calcular sus propias tablas suponiendo que los eventos se observaban instantáneamente y compararlos con lo que se estaba observando. Ya sea en nuestro sistema solar o en la galaxia y el universo, la velocidad de la luz no es solo una buena idea; ¡Es la ley!

Lea el documento original del Instituto Astronómico de la Universidad Charles de Praga aquí.

La carta estelar fue creada por el autor utilizando el software Starry Night.

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