viernes, 31 de diciembre de 2010

Cuantas estrellas tiene la Via Lactea?

Este dato mucha gente lo conoce: aproximadamente entre doscientas mil y cuatrocientos mil millones de estrellas.
nuestra galaxia vista desde arriba
La variacion se debe a que depende de la debilidad de las estrellas que se consideran.

Pero como se mide? 

El contar cantidades tan numerosas de objetos no es sencillo, y hay fundamentalmente dos maneras de hacerlo.


Dos maneras de contar.

Hay dos maneras fundamentales de contar numerosos objetos:

1) La manera tradicional, uno por uno, que no parece precisamente la mas practica, ademas de que las nubes interestelares impiden ver gran parte de las estrellas de la galaxia.

2) La manera estadistica. Se calcula cual es la cantidad de estrellas en un volumen de espacio, y se extrapola al volumen total de la Via Lactea. No es un calculo exacto, pero si da una idea muy buena de cuantas estrellas posee nuestra galaxia. De hecho esta es la manera que se usa.

Como es?

Imagina que queres contar los granos de arena que entran en una habitacion. Como vimos en el punto anterior, lo podes haces contando uno por uno, o usar un cubo de 1 centimetro cubico, contar cuantos entran ahi, y luego medir el volumen de la habitacion. Con una simple regla de tres podes encontrar la cantidad buscada.

Que volumen tiene la galaxia?

Para simplificar el calculo, vamos a considerar que la galaxia es cuadrada, con un cierto alto (como una caja de pizza).
Modelo simple de la galaxia de "caja de pizza". A pesar de que hay un volumen que esta de mas (los vertices, ya que la galaxia es circular vista desde arriba), lo compensamos con no considerar el nucleo.
Obviamente la manera mas precisa es considerando a la galaxia con su perfil real, y calcular su volumen como un solido de revolucion. Tambien hay versiones mas precisas que la caja de pizza, como considerar a la galaxia como un cilindro muy bajo, con una pelota que tiene en el centro.

Este es un modelo mejor del volumen de la galaxia. El nucleo mide aproximadamente 4000 parsecs, y el espesor del cilindro unos 2000 pc. El diametro sigue siendo de 30 mil pc.
De todas maneras para nuestro calculo simple, el modelo de la caja es lo suficientemente preciso.

El volumen es lado x lado x altura: (todas las unidades son en parsecs)

30.000 pc x 30.000 pc x 2000 pc =  1.800.000.000.000 parsecs cubicos.

Como medimos la cantidad de estrellas en un volumen determinado?

La zona mejor conocida obviamente es en las cercanias del Sol.

Aqui estan representadas todas las estrellas a menos de 10 parsecs.
Aqui veremos todas las estrellas halladas hasta ahora a 10 parsec de distancia.

Estan listadas por espectro. Veran que la gran mayoria son frias y enanas. Les recuerdo que el espectro D son enanas blancas. (no son tenidas en cuenta las enanas marrones)

Tipo espectral      Cantidad


O -                    0
B -                    0
A -                    4
F -                    8
G -                   19
K -                   43
M -                  266
D -                   21

Total = al menos 361 estrellas

El volumen de una esfera de 10 pc es = 4/3 pi r3

Esto da unos 4190 parsecs cubicos


Calculo Final:


Se resuelve por una regla de tres simple:

4190 parsec cubicos _______  361 estrellas
1.800.000.000.000  _______  x

Unas 155 mil millones de estrellas.

Bastante cerca considerando la forma de pizza de la galaxia (y el volumen en las cercanias del sol esferico).

Ademas hay que contar que conocemos muy bien las cercanias del Sol, y tal vez no represente fielmente la densidad promedio de la Galaxia.

De paso, estas estrellas rerpresentan una masa de 110 masas solares. Con nuestro calculo subestima la masa de la Via Lactea, dando unas 47 mil millones de masas solares. Igual en la galaxia no hay solo estrellas, sino que tambien hay gas y polvo.

Aun asi, el resultado da un orden magnitud muy parecido al verdadero.

4 comentarios:

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