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Divulgar es tener conciencia de una altísima misión: poner al alcance de la mayoría el patrimonio científico de la minoría. Manuel Calvo Hernando Another Day in the Lab

23/2/20 - DJ:

El parpadeo de una estrella

T.E.L: 6 min.

Si las estrellas tuvieran párpados ¿Cuánto duraría un pestañeo estelar?


When you say it's gonna happen "now"
When exactly do you mean?
See I've already waited too long
And all my hope is gone
The Smiths - How Soon Is Now?

A veces se dice que las estrellas parpadean o titilan. Neruda decía que "tiritan". Titilar significa algo que se enciende y apaga en forma intermitente. ¿Por qué se le dirá también parpadeo o pestañeo, si las estrellas no tienen ojos? ¿Qué tienen que ver los ojos con encender y apagar?
Supongamos que las estrellas fueran ojos que emiten luz y que tuvieran párpados. Al cerrarlos, la luz disminuiría. De modo que veríamos que la luz de las estrellas se enciende y apaga, como efectivamente ocurre con las estrellas variables.

Ese parpadeo es producto de que la luz estelar pasa por la atmósfera terrestre. Pero no es a ese parpadeo a lo que me quiero referir aquí, sino a la idea de que un parpadeo o pestañeo dura poco. Esto lo decimos para referirnos a cosas humanas, pero a veces lo extrapolamos a cosas que no lo son.

Por ejemplo: En 2016, NASA publicó una foto de WR 31a, una estrella Wolf-Rayet. Y el comunicado decía: "Desafortunadamente, el ciclo de vida de una estrella Wolf-Rayet es de solo unos cientos de miles de años, el parpadeo de un ojo en términos cósmicos".
De modo que, según parece, un pestañeo cósmico sería equivalente a cientos de miles de años. ¿Es correcto? En realidad, es una forma de decir que esa escala de tiempo es un lapso corto en comparación con otros, más grandes. Pero como no somos jirafas, podemos hacer un cálculo para saber cuánto duraría un parpadeo estelar.


EL PARPADEO HUMANO COMO UNIDAD DE MEDIDA HUMANA
Según ciertas fuentes de información consultadas, las personas adultas parpadean un promedio de 5 veces por minuto. Esa es la frecuencia de parpadeo. Y lo hacen a razón de 400 milisegundos cada vez, esa es la duración del parpadeo. Para los fines prácticos, podríamos cambiar ese último valor por 500 ms, ya que de esa manera podemos decir que 1 parpadeo = 1/2 segundo, ya que 1 segundo equivale a 1000 ms.

Un cálculo curioso con estos datos es que, entonces, una persona adulta mantiene los ojos cerrados, mientras está despierta, 5 veces de 0,5s por minuto, es decir, 2,5 s/min. En proporción, es un 4%. ¡No parpadee mucho cuando cruza la calle o conduce un auto!

A veces decimos que algo dura poco, "lo que dura un pestañeo", como decía NASA en aquel comunicado, porque efectivamente medio segundo es poco. ¿Poco respecto de qué?
Pues, podemos comparar un pestañeo con la duración de la vida humana. Digamos que una persona promedio vive hasta los 80 años (* ver aparte).
80 años son 2.522.880.000 segundos. Vivimos 2,5 x 10^9 de segundos por vida. Dos mil quinientos millones.
Pero hemos dicho que cada parpadeo es medio segundo. Por tanto, si usamos la duración (no la frecuencia) del parpadeo como unidad de medida, el tiempo de vida humana equivale a 5 mil millones de parpadeos, ya que dijimos que los parpadeos son el doble que los segundos, porque duran la mitad.
Esto significa que un único parpadeo es muy poco, ya que es una fracción 1/5x10^9. En decimales: 0,0000000002. En porcentaje, un pestañeo representa el 0,00000002% de tiempo de vida humana.


EL PARPADEO HUMANO COMO UNIDAD DE MEDIDA ESTELAR
Ahora podemos extrapolar esta unidad de medida (la duración del parpadeo) para pensar ¿cuánto duraría un parpadeo estelar?
La proporción surge de relacionar la duración de un parpadeo con el tiempo de vida humana, la edad.
Las estrellas tienen vidas más largas, por lo que su parpadeo debería ser mucho mayor que el nuestro. ¿Cuánto es un "parpadeo" para una estrella, en tiempo?

Una estrella como nuestro Sol tiene un promedio de vida de casi 10 mil millones de años. Si aplicamos el mismo porcentaje anterior (0,00000002%) a 10 mil millones de años, un parpadeo estelar debería durar 2 años.


¿Le parece poco? Piense que entre que sus párpados se cierran y abren involuntariamente pasa solo medio segundo. ¿Ahora piense cómo sería si esa duración fuera 2 años?

Por eso, 2 años en la vida de una estrella es...casi nada. O casi tanto como lo que dura un pestañeo en la vida humana.
Según NASA, cientos de miles de años es un pestañeo en la escala cósmica. Es evidente que se usó la frase en forma general, para dar cuenta de que cientos de miles de años es poco en comparación con otros tiempos cósmicos.

Pero podemos hacer el cálculo: Si una estrella vive 10 mil millones de años, cualquier proceso que dure solo 100 mil años tendrá una duración del 0,001% de la vida de una estrella como nuestro Sol. Pero para las personas, un pestañeo es mucho menor que eso.

En definitiva: el parpadeo, en las personas, es una pequeña cantidad de tiempo (en segundos) que, multiplicada por 5 mil millones (la cantidad de parpadeos), da el tiempo de vida humano, unos 80 años.
El parpadeo en las estrellas, entonces, también debe ser una pequeña cantidad de tiempo (en años) que, multiplicada por 5 mil millones, arroje el tiempo de vida estelar, unos 10 mil millones de años. Ergo, esa cantidad debe ser 2.

Para explicarlo de otro modo: si las personas estuviéramos parpadeando permanentemente, podríamos hacerlo unas 5 mil millones de veces por vida (suponiendo que vivimos 80 años y cada parpadeo dura 0,5 segundos).

Si una estrella como el Sol parpadeara la misma cantidad de veces, dado su ciclo de vida, cada parpadeo debería durar 2 años.
En comparación, un parpadeo estelar son 63 millones de segundos (que equivalen a 2 años), mientras que para las personas, un parpadeo dura 0,000000016 años (que equivale a medio segundo).

Piense cómo podríamos graficar esta diferencia. Suponga que medio segundo fuera igual a medio centímetro, entonces 63 millones de segundos serían 63 millones de centímetros, es decir, 630 km.

Por cierto, si una estrella es más masiva, como Betelgeuse, su tiempo de vida es mucho más corto que nuestro Sol, por tanto, su "parpadeo" debe ser menor. En otros casos, para estrellas menos masivas, al tener vidas más largas, su parpadeo será mayor.

Por lo dicho, cuando los astrónomos hablan de la vida de las estrellas y dicen que algo ocurrirá en forma inminente, cabría preguntarse ¿cuán pronto es ahora?


LA PERSONA PROMEDIO NO EXISTE. LA ESTRELLA PROMEDIO, TAMPOCO.
Si pensamos que una persona promedio tiene 1,70m de altura, es perfectamente posible que encontremos que existen millones de personas con esa altura exacta. Lo mismo si usamos otras variables como el peso, el color de pelo, el tamaño de los pies, el largo de los brazos, etc. Para cada una de estas variables podemos sacar un promedio entre una gran cantidad de habitantes y luego podríamos encontrar que existen "personas promedio" para cada una de estas variables por separado.
Pero ahora, unamos todas las variables para describir a una persona promedio.
Un supuesto: Altura: 1,68; Peso: 73 kg; Color de ojos: Marrones; Color de pelo: negro; Longitud de brazo: 1,1 m; Longitud de pie: 30 cm; distancia entre los ojos: 2 cm; distancia entre orejas: 12 cm; diámetro de cuello: 10 cm; etc.

Entonces queremos saber si existe efectivamente alguna persona que reúna todos estos requisitos. Podemos hacer esto:
Primero buscamos personas que tengan el primer requisito, la altura promedio. Luego, solo entre éstas, buscamos las que también tengan el segundo requisito. Luego, solo entre esas, las que posean el tercero. Y así sucesivamente.
Como es lógico, en cada paso, la cantidad de personas irá disminuyendo. Si la cantidad de variables a considerar son muchas, es altamente probable que finalmente, el resultado sea cero. Es decir, que no exista ninguna persona que tenga todas las medidas promedio. Es decir, que no existirá la "persona promedio".


Lo mismo podríamos decir de las estrellas. Si se calcula solo la masa promedio, seguramente encontraremos "estrellas (de masa) promedio", pero encontrar "la" estrella promedio, implicaría hallar al menos un astro que posea todos los valores medios. Hay más estrellas que personas (y que granos de arena), pero si la cantidad de variables a considerar es suficientemente grande, tampoco habrá "estrellas promedio".

Distinto es el caso de los agujeros negros. Ya que por el Teorema de No-Pelo, un agujero negro admite solo tres características. De modo que sí es posible encontrar "el agujero negro promedio". Habría que pedirle a los uruguayos del Cuarteto de Nos que escriban una canción con el título "Lo malo de tener tres pelos". El disco lo compraría sin pestañar.😉

Fuentes y enlaces relacionados

NASA: Hubble's Blue Bubble
https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2016/hubbles-blue-bubble

Does The Average Person Exist?
https://www.youtube.com/watch?v=NbiveCNBOxk

Teorema de No-Pelo
https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_no_pelo

How extreme Black Holes defy the ‘no-hair theorem’
https://medium.com/predict/how-extreme-black-holes-defy-the-no-hair-theorem-ee6ca73b4506

Cuarteto de Nos - Lo malo de ser bueno ( con letra )
https://www.youtube.com/watch?v=wDBIg2vBDVk

Parpadeo - EL PLAN DE LA MARIPOSA
https://www.youtube.com/watch?v=zbIxSiz8W_k

The Smiths: How Soon Is Now?
https://www.youtube.com/watch?v=OztC_7nkAd8

Sobre las imágenes

Helix Nebula
NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner (STScI), and T.A. Rector (NRAO).

Cat Eye Nebula
ESA, NASA, HEIC and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

WR31a: ESA/Hubble & NASA, Acknowledgement: Judy Schmidt.

Matt Groening and Fox Broadcasting

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