El espectro estelar
La luz de una estrella, descompuesta en sus colores, está llena de líneas: la huella digital de los elementos y —si las líneas están corridas— la velocidad de la estrella. Combina una fuente, una nube de gas y un espectrógrafo; luego activa el zoom y mide velocidades, como se hace en el Foster desde 1903.
El corrimiento Doppler es Δλ/λ = v/c. A 300 km/s las líneas se corren menos de una parte en mil: en el espectro completo el desplazamiento es invisible, pero el zoom del espectrógrafo lo revela. Así midió el Observatorio Foster las velocidades radiales de las estrellas australes.
Cómo leer la luz de una estrella
Tres tipos de espectro. Un sólido o un gas denso y caliente emite un arcoíris continuo. Si esa luz atraviesa un gas más frío, el gas roba exactamente sus colores característicos y aparecen líneas oscuras de absorción. Y un gas excitado, visto por sí solo, emite solo esas mismas líneas, ahora brillantes. Son las tres leyes de Kirchhoff — y las tres vistas de este simulador.
La huella digital de los elementos. Cada elemento tiene su propio patrón de líneas, tan único como una huella digital: el hidrógeno con su serie de Balmer, el doblete amarillo del sodio, el triplete verde del magnesio… Al reconocer esos patrones en el espectro de una estrella sabemos de qué está hecha sin viajar hasta ella. Así se descubrió el helio: primero en el espectro del Sol y solo después en la Tierra.
Líneas que se mueven. Si la estrella se acerca o se aleja, todas sus líneas se corren en bloque hacia el azul o hacia el rojo: es el efecto Doppler. El corrimiento es minúsculo —milésimas de nanómetro por cada kilómetro por segundo— y por eso hace falta un espectrógrafo de alta dispersión para medirlo. A cambio entrega un dato precioso: la velocidad radial de la estrella.
El oficio del Foster. El Observatorio Manuel Foster nació en 1903 como estación austral del Observatorio Lick precisamente para esto: fotografiar espectros de estrellas del cielo sur con el espectrógrafo Mills y medir sus velocidades radiales. Cada línea corrida de este simulador reproduce, en miniatura, un siglo de espectroscopía en el cerro San Cristóbal.