Por qué parpadean las estrellas

Es posible que alguna vez hayas oído que la mejor forma de distinguir estrellas de planetas en el cielo nocturno es ver si parpadean o no. Si no parpadea, es un planeta, si parpadea es una estrella. En realidad no funciona el cien por cien de las veces, pero es un sistema muy fiable. La cuestión es… ¿qué provoca que las estrellas parpadeen?

En realidad todo parpadea

La constelación Auriga, en la que se encuentra la estrella Capella.
Crédito: Till Credner

Todo lo que se encuentra fuera de la atmósfera parpadea (sí, esto incluye al Sol, la Luna y los planetas del Sistema Solar). El efecto se produce cuando la luz de las estrellas interactúa con una masa de aire. En nuestro caso, esa masa de aire es la atmósfera, y está llena de turbulencias. Eso produce que la luz se refracte constantemente y de manera diferente, de tal modo que, desde nuestra perspectiva en la superficie, la luz de la estrella está en un lugar dado, y unos milisegundos después, parece haberse desplazado ligeramente.

¿Por qué no percibimos ese parpadeo en los planetas, el Sol y la Luna? Es fácil de explicar. Las estrellas aparecen como un simple punto de luz por la gran distancia que nos separa de ellas (la más cercana, Próxima Centauri, está a algo más de 4 años-luz). Como sólo nos llega un punto de luz a la atmósfera, se puede ver muy afectado por las turbulencias del aire, y de ahí ese parpadeo constante. Los planetas, además de estar mucho más cerca, aparecen como discos (aunque a simple vista no nos lo parezca) y por tanto hace que la luz sea más estable (y la Luna y el Sol son mucho más grandes, así que el efecto es imperceptible).

Algunas estrellas parecen cambiar de color

En esta imagen en infrarrojos de la zona cercana a la nebulosa Trífida (a la derecha) hay varias estrellas variables.
Crédito: ESO/VVV consortium/D. Minniti

Estos días, hacia medianoche, la estrella Capella (una de las más brillantes que podemos observar en el firmamento) se encuentra por encima del horizonte (en dirección N-NE), pero lo suficientemente cerca como para que parezca que, además de parpadear, pasa por una gama de colores de lo más variopinta (rojo, azul, verde…). Es un fenómeno bastante común y fácil de observar en las estrellas más cercanas al horizonte, pero también puede verse en las demás.

La explicación es la misma que para el parpadeo, pero le añadimos que la cantidad de aire por la que tiene que viajar la luz hasta nosotros es mucho mayor, y por tanto la refracción es aun más pronunciada, lo que provoca que también parezca que las estrellas cambian de color constantemente. Del mismo modo, aunque por lo general no parpadean, los planetas también pueden emitir esa variación de luz si se encuentran muy cerca del horizonte.

Cómo evitar el parpadeo

Imagen del telescopio Hubble poco después de separarse del transbordador Discovery, en 1990.
Crédito: NASA

Aunque para nosotros el parpadeo de las estrellas no supone ningún tipo de inconveniente, la cosa cambia, y mucho, para los astrónomos. Tenemos multitud de observatorios en la superficie del planeta, así que necesitamos eliminar esa distorsión para poder observar las estrellas. A ese efecto, alguno de los telescopios más sofisticados del planeta utilizan una óptica adaptativa, que distorsiona el espejo del telescopio múltiples veces por segundo, para compensar la turbulencia en la atmósfera.

Los astrónomos proyectan un laser al cielo, creando una estrella artificial dentro de la zona de visión del telescopio. Como saben qué aspecto y color debería tener la estrella artificial, sólo hace falta ajustar la distorsión del espejo con pistones para eliminar el efecto de la distorsión atmosférica. No es tan efectivo como lanzar un telescopio al espacio, pero es mucho más barato, y parece que funciona bastante bien para nuestras necesidades.

La otra opción, como ya has visto, es la de lanzar un telescopio directamente al espacio exterior. Sin la atmósfera de por medio, el parpadeo desaparece por completo. Ahora mismo los dos telescopios espaciales más conocidos, probablemente, sean Hubble y Kepler.

Por tamaño, Hubble es mucho más pequeño que los telescopios que tenemos en el planeta (de hecho tiene alrededor de una cuarta parte del tamaño del espejo de un telescopio de un observatorio grande), pero sin el efecto de la distorsión atmosférica de por medio es capaz de captar la luz de galaxias a miles de millones de años-luz de distancia. Sólo necesita mirar en esa dirección durante la cantidad de tiempo suficiente como para recoger la luz que proviene de ella.

Actualización: Me cuenta Juan Carlos Muñoz en Twitter, un astrónomo del Observatorio Espacial Europeo, que el espejo deformable no es el espejo principal, como se podría entender por lo que os cuento, si no que se trata de un pequeño espejo dentro del instrumento que toma los datos. El propio espejo principal sí puede deformarse para corregir la deformación provocada por su propio peso, pero es un proceso mucho más lento.

Además, algunos telescopios sí tienen un pequeño espejo secundario que sí permite corregir esa turbulencia atmosférica, pero no es lo habitual. Es decir, el proceso es como os he contado, pero la distorsión no se produce en el espejo principal, si no en un pequeño espejo que forma parte de la herramienta que estemos utilizando para la observación.

Las estrellas cambian de intensidad

Venus brilla con tanta intensidad que, bajo las condiciones adecuadas, puede proyectar sombras en nuestro planeta.
Crédito: Brockeninaglory

Puede que hayas oído alguna vez que el parpadeo de las estrellas se produce porque varía la cantidad de luz que están emitiendo. Aunque esto es cierto, la variación no es tan pronunciada como para provocar el parpadeo que se ve en el cielo nocturno, y es algo que se produce a lo largo de un período de tiempo mucho más largo y no en cuestión de segundos. De hecho, algunas de esas estrellas tienen variaciones de brillo y tamaño conocidas, y las utilizamos para poder explorar mejor el universo.

En definitiva: las estrellas parpadean porque la luz que procede de ellas es distorsionada por la atmósfera del planeta antes de llegar a nosotros. Como están muy lejos y sólo vemos pequeños puntos de luz, se produce esa distorsión, que además se acentúa cuanto más cerca se está del horizonte. En el caso de los planetas, aunque a simple vista parecen puntos grandes, los vemos como pequeños discos de luz, y a la atmósfera llega la cantidad de luz suficiente como para que la distorsión de la luz provocada por la atmósfera sea imperceptible.

Referencias: Earth Sky, Universe Today