Brillo y distancia

Sirio parece más brillante que Rigel, aunque Rigel emite miles de veces más luz: está unas 100 veces más lejos.

Dos tipos de brillo

Una vela sobre la mesa puede parecer más brillante que un faro en el horizonte. Los astrónomos distinguen ambas ideas. El brillo aparente es cuánto brilla una estrella vista desde aquí. La luminosidad es cuánta luz emite realmente, medida en vatios o en soles. Sirio es la estrella más brillante del cielo nocturno porque tiene una luminosidad considerable, unos 26 soles según la fórmula anterior, y está cerca, a 8.6 años luz. Rigel, a unos 860 años luz, emite la luz de unos 120 000 soles, pero parece más tenue que Sirio.

Las relaciona la ley del inverso del cuadrado. La luz estelar se reparte sobre una esfera y el área esférica aumenta con el cuadrado del radio. Al doble de distancia, la misma luz cubre cuatro veces más área y cada metro cuadrado recibe una cuarta parte. A diez veces la distancia, una centésima parte. Rigel está 860 ÷ 8.6 = 100 veces más lejos que Sirio, lo que por sí solo la haría 10 000 veces más tenue. Su luminosidad es apenas unas 4700 veces la de Sirio A, así que termina pareciendo menos brillante.

Años luz y pársecs

Las distancias estelares son tan grandes que los kilómetros dejan de ser útiles. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año, unos 9.46 billones de km. Es una distancia, no un tiempo. La NASA sitúa Próxima Centauri a 4.24 años luz, unos 40 billones de km, y Alfa Centauri A y B a 4.37. Como la luz tarda en viajar, vemos cada estrella como era: según la NASA, al mirar Betelgeuse, a unos 700 años luz según su estimación, ves luz que salió de ella hace unos 700 años.

Los astrónomos profesionales suelen usar el pársec, derivado directamente del método para medir distancias cercanas. Al orbitar la Tierra alrededor del Sol, una estrella próxima parece desplazarse ligeramente respecto a las lejanas, como tu pulgar al cerrar un ojo y después el otro. La mitad de ese desplazamiento anual es el ángulo de paralaje. Una estrella con paralaje de un segundo de arco (1/3600 de grado) está a un pársec, unos 3.26 años luz. Distancia en pársecs = 1 ÷ paralaje en segundos de arco. La paralaje de Próxima es de unos 0.77 segundos de arco, la mayor de cualquier estrella. La misión Gaia de la ESA mide paralajes de mucho más de mil millones de estrellas.

Magnitudes

La escala de brillo más antigua suele atribuirse al astrónomo griego Hiparco, de quien se dice que llamó de primera magnitud a las estrellas más brillantes y de sexta a las más tenues que veía. La versión moderna conserva el sentido inverso, números menores para más brillo, y fija los saltos: 5 magnitudes equivalen a un factor exacto de 100, por lo que 1 magnitud equivale a unos 2.512. La magnitud aparente solar es −26.74 y la de Sirio, cerca de −1.46, así que el Sol parece unos 13 mil millones de veces más brillante. La magnitud absoluta es el brillo aparente a una distancia estándar de 10 pársecs; para el Sol es +4.83, una estrella tenue apenas visible desde un lugar oscuro.