Los planetas extrasolares y las multas de tránsito.
Oscar Méndez Laesprella (*)
¿A quién no le pasó? O al menos, ¿quién no tiene un familiar o una persona conocida que, aunque sea una vez en la vida, que no haya cometido una infracción de tránsito? Si bien todos y todas deberíamos ser respetuosos de las normas, una recorrida por el centro de Montevideo en horario pico, o un viaje por cualquier ruta de nuestro país, nos dan la posibilidad de constatar que los uruguayos no somos especialmente respetuosos de la normativa vial.
En particular, no se suelen respetar los máximos de velocidad. ¡Ay, el tan insultado radar! Y aquí llego al punto. ¿Cómo funciona ese aparato tan poco querido, que detecta el exceso de velocidad con precisión quirúrgica? Y, sobre todo, ¿qué tiene que ver con la detección de planetas que orbitan en torno a estrellas distintas al Sol?
Ya que estamos en época de mundial de fútbol, les propongo remontarnos a 1978, año del mundial de Argentina. Recién mudado con mi familia, por ese entonces comencé secundaria en el liceo 23, frente a la estación de trenes de Sayago. Me tocó un salón que tenía unos ventanales angostos y largos -antigua capilla fraccionada en tres salones- que daban a la vía. Sí, en esa época existían trenes de pasajeros en Uruguay. Cada vez que pasaba uno, los pobres profesores tenían que interrumpir la clase, porque no se escuchaba nada. Nos dábamos cuenta si el tren venía o si iba, porque el sonido del silbato, además de aumentar o disminuir de volumen, también cambiaba el tono musical: cuando el tren se acercaba, sonaba más agudo, mientras que cuando se alejaba, el sonido era más grave. Lo mismo ocurre con las ambulancias. Nos damos cuenta si se acerca o se aleja, pues nuestro cerebro ya ha aprendido que si la sirena suena más aguda, es que la ambulancia se acerca, y si parece más grave, es que se está alejando. A este fenómeno, o sea, al cambio del tono – o de la frecuencia- de una onda que es emitida por una fuente móvil, se lo conoce como efecto Doppler. Lo interesante es que este cambio se da en función de su velocidad, sea ésta de alejamiento o de acercamiento al observador, que en este caso era yo a los 12 años en un salón del liceo 23. Como se sabe en qué proporción cambia la frecuencia de la onda respecto a la velocidad en la que va el tren de mi anécdota, podríamos, midiendo esa variación del tono del silbato del tren, medir indirectamente su velocidad. Esto funciona para cualquier onda. Con el tren, hablamos de sonido, pero podríamos aplicar el efecto Doppler a la luz, o más genéricamente, a toda la radiación electromagnética (tanto la luz visible, como las ondas de radio, los rayos X, los ultravioletas o los infrarrojos, son todos “colores” distintos de un mismo tipo de onda, la llamada radiación electromagnética).
¿Cómo funciona el antipático radar que detecta el exceso de velocidad? Justamente se aprovecha del efecto Doppler. Son “linternas” que iluminan al auto con una radiación electromagnética que no vemos, por ejemplo, ondas de radio, y miden luego la frecuencia de la onda reflejada por la carrocería del auto. Con una microcomputadora incluida en el radar se hacen los cálculos, comparando las frecuencias de la onda emitida y de la reflejada, y, si el conductor estaba pisando el acelerador más de la cuenta, toma una foto, y ¡zas!, a pagar la multa. No hay error posible, la medida del aparatito tan vilipendiado es muy precisa.
Este efecto Doppler tiene un sin número de aplicaciones, tanto en la vida cotidiana como en la investigación científica. Especialmente en Astronomía, nos permite medir velocidades de objetos muy lejanos, como estrellas o incluso galaxias.
¿Cómo hacen los astrónomos para aprovechar esta técnica en su búsqueda de planetas extrasolares? Para entenderlo, debemos primero contar cómo se mueven los planetas y las estrellas. Pongamos por caso nuestro Sistema Solar, y para simplificar, tengamos en cuenta solamente al Sol y a Júpiter, el planeta más grande del sistema. Sabemos todos que los planetas orbitan en torno al Sol. No es tan conocido que en realidad, tanto el Sol como el planeta – en este caso, Júpiter-, giran en torno a un punto conocido como “baricentro”, o centro común de masas. Como el Sol es muchísimo más grande que Júpiter, ese centro de masas cae dentro del propio Sol, pero no en su centro, sino más cerca de sus capas más exteriores. Dicho en otras palabras: la fuerza de gravedad del Sol hace que Júpiter orbite a su alrededor, pero el Sol también sufre la gravedad del planeta, de modo que se bambolea levemente. Y ese bamboleo se puede detectar desde distancias enormes… adivinen: sí, mediante el efecto Doppler. Igual que con las multas por exceso de velocidad.
Mediante esta técnica, o sea, observando estrellas y midiendo ese “bamboleo” a través de pequeñas variaciones de la frecuencia de la luz que ellas emiten, se logró deducir la presencia del primer planeta extrasolar descubierto en torno a una estrella de características similares al Sol. Fue en 1995 y los responsables del descubrimiento fueron Didier Queloz y Michel Mayor, astrónomos suizos de la Universidad de Ginebra, quienes recibieron el premio nobel de física en 2019 justamente por ese importante hallazgo. El planeta en cuestión orbita a la estrella 51 Pegasi, y se encuentra a 50 años luz de nosotros. Esta estrella, apenas visible a simple vista, pertenece a Pegaso, típica constelación de la primavera de nuestro país. En un derroche de imaginación, el planeta fue bautizado con el romántico nombre de 51 Pegasi b.
Este modo de “cazar” planetas extrasolares fue durante muchos años el más exitoso. Veremos en la próxima entrega que, con la construcción y puesta en órbita de algunos telescopios espaciales dedicados a la búsqueda de planetas extrasolares, una nueva técnica vino a desbancar del primer puesto al efecto Doppler. Les adelanto que, desde ese tan cercano 1995, año del descubrimiento del primer planeta extrasolar, ya se han descubierto miles. Así que, si usted tiene el pie un poco pesado y se distrae pisando el acelerador, y el radar los atrapa in fraganti, al menos tenga el consuelo de pensar que, si con este efecto Doppler se descubren planetas a decenas o cientos de años luz, no es tan grave que lo hayan atrapado justo a usted. Pero la próxima, vaya más despacio.
(*) Director del Planetario Municipal de Montevideo.
Foto de portada:
Didier Queloz y Michel Mayor, premios Nobel de Física 2019 por el descubrimiento del primer planeta extrasolar.
