Arcturus es la estrella más brillante de la constelación septentrional de Boötes . Con una magnitud visual aparente de −0,05, [2] es la cuarta estrella más brillante del cielo nocturno y la más brillante del hemisferio norte celeste . El nombre Arcturus se originó en la antigua Grecia ; luego fue catalogado como α Boötis por Johann Bayer en 1603, que se latinizó a Alpha Boötis . Arcturus forma una esquina del asterismo Triángulo de Primavera .
Arcturus, situada relativamente cerca del Sol ( a 36,7 años luz ), es una gigante roja de tipo espectral K1.5III (una estrella envejecida de unos 7100 millones de años que ha agotado el hidrógeno de su núcleo y ha evolucionado a partir de la secuencia principal ). Tiene aproximadamente la misma masa que el Sol , pero se ha expandido hasta alcanzar 25 veces su tamaño (unos 35 millones de kilómetros) y es unas 170 veces más luminosa.
El nombre tradicional Arcturus está latinizado del griego antiguo Ἀρκτοῦρος ( Arktouros ) y significa "Guardián del Oso", [9] en última instancia de ἄρκτος ( arktos ), "oso" [10] y οὖρος ( ouros ), "vigilante, guardián". . [11]
La designación de Arcturus como α Boötis ( latinizada como Alpha Boötis ) fue hecha por Johann Bayer en 1603. En 2016, la Unión Astronómica Internacional organizó un Grupo de Trabajo sobre Nombres de Estrellas (WGSN) para catalogar y estandarizar los nombres propios de las estrellas. El primer boletín del WGSN de julio de 2016 incluyó una tabla de los dos primeros lotes de nombres aprobados por el WGSN, que incluían Arcturus para α Boötis. [12] [13]
Con una magnitud visual aparente de −0,05, Arcturus es la estrella más brillante del hemisferio norte celeste y la cuarta estrella más brillante del cielo nocturno, [14] después de Sirio (magnitud aparente de −1,46), Canopus (−0,72) y α Centauri (magnitud combinada de −0,27). Sin embargo, α Centauri AB es una estrella binaria , cuyos componentes son cada uno más débiles que Arcturus. Esto convierte a Arcturus en la tercera estrella individual más brillante, justo por delante de α Centauri A (oficialmente llamada Rigil Kentaurus ), cuya magnitud aparente es de −0,01 . [15] El matemático y astrónomo francés Jean-Baptiste Morin observó Arcturus durante el día con un telescopio en 1635. Esta fue la primera observación registrada a plena luz del día de cualquier estrella que no fuera el Sol y las supernovas . Se ha visto a Arcturus a simple vista durante o justo antes del atardecer. [15]
Arcturus es visible desde ambos hemisferios de la Tierra , ya que se encuentra a 19° al norte del ecuador celeste . La estrella culmina a la medianoche del 27 de abril y a las 9 pm del 10 de junio, siendo visible durante la primavera boreal tardía o el otoño austral. [16] Desde el hemisferio norte , una forma fácil de encontrar a Arcturus es seguir el arco del mango de la Osa Mayor (o Plough en el Reino Unido ). Al continuar en este camino, uno puede encontrar a Spica , "Arco a Arcturus, luego pico (o velocidad) a Spica". [17] [18] Junto con las estrellas brillantes Spica y Regulus (o Denebola , dependiendo de la fuente), Arcturus es parte del asterismo del Triángulo de Primavera . Con Cor Caroli , estas cuatro estrellas forman el asterismo del Gran Diamante .
Ptolomeo describió a Arcturus como subrufa ("ligeramente rojo"): tiene un índice de color BV de +1,23, aproximadamente a medio camino entre Pollux (BV +1,00) y Aldebarán (BV +1,54). [15]
η Boötis , o Muphrid, está a sólo 3,3 años luz de distancia de Arcturus, y tendría una magnitud visual de −2,5, casi tan brillante como Júpiter en su punto más brillante desde la Tierra, mientras que un observador en el primer sistema encontraría a Arcturus con una magnitud de -5,0, ligeramente más brillante que Venus visto desde la Tierra, pero con un color anaranjado. [15]
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Basándose en un desplazamiento de paralaje anual de 88,83 milisegundos de arco , medido por el satélite Hipparcos , Arcturus está a 36,7 años luz (11,26 parsecs ) del Sol. El margen de error de paralaje es de 0,54 milisegundos de arco, lo que se traduce en un margen de error de distancia de ±0,23 años luz (0,069 parsecs). [1] Debido a su proximidad, Arcturus tiene un movimiento propio elevado , dos segundos de arco al año, mayor que cualquier estrella de primera magnitud distinta de α Centauri.
Arcturus se mueve rápidamente (122 km/s o 270.000 mph) en relación con el Sol, y ahora está casi en su punto más cercano al Sol. El acercamiento más cercano ocurrirá en unos 4.000 años, cuando la estrella estará unas centésimas de año luz más cerca de la Tierra de lo que está hoy. (En la antigüedad, Arcturus estaba más cerca del centro de la constelación. [19] ) Se cree que Arcturus es una estrella de disco antiguo , [3] y parece estar moviéndose con un grupo de otras 52 estrellas similares, conocidas como la corriente de Arcturus . [20]
Con una magnitud absoluta de -0,30, Arcturus es, junto con Vega y Sirio, una de las estrellas más luminosas en la vecindad del Sol. Es aproximadamente 110 veces más brillante que el Sol en longitudes de onda de luz visible, pero esto subestima su fuerza ya que gran parte de la luz que emite está en el infrarrojo ; la potencia total ( bolométrica ) de salida es aproximadamente 180 veces la del Sol. Con una magnitud de banda J en el infrarrojo cercano de -2,2, solo Betelgeuse (-2,9) y R Doradus (-2,6) son más brillantes. La menor salida en luz visible se debe a una menor eficacia ya que la estrella tiene una temperatura superficial más baja que el Sol.
Se ha sugerido que Arcturus podría ser miembro de un sistema binario con un compañero débil y frío, pero no se ha detectado ningún compañero directamente. [3] En ausencia de un compañero binario, la masa de Arcturus no se puede medir directamente, pero los modelos sugieren que es ligeramente mayor que la del Sol. La correspondencia evolutiva con los parámetros físicos observados da una masa de1,08 ± 0,06 M ☉ , [3] mientras que la relación de isótopos de oxígeno para una primera estrella dragada da una masa de 1,2 M ☉ . [21] Se espera que la estrella, dado su estado evolutivo, haya sufrido una pérdida de masa significativa en el pasado. [22] La estrella muestra una actividad magnética que está calentando las estructuras coronales y experimenta un ciclo magnético de tipo solar con una duración que probablemente sea inferior a 14 años. Se ha detectado un campo magnético débil en la fotosfera con una fuerza de alrededor de medio gauss . La actividad magnética parece encontrarse a lo largo de cuatro latitudes y está modulada rotacionalmente. [23]
Se estima que Arcturus tiene entre 6 y 8.500 millones de años, [3] pero hay cierta incertidumbre sobre su estado evolutivo. [24] Según las características de color de Arcturus, actualmente está ascendiendo por la rama de gigante roja y continuará haciéndolo hasta que acumule un núcleo de helio degenerado lo suficientemente grande como para encender el destello de helio . [3] Es probable que haya agotado el hidrógeno de su núcleo y ahora esté en su fase activa de combustión de la capa de hidrógeno . Sin embargo, Charbonnel et al. (1998) lo colocó ligeramente por encima de la rama horizontal y sugirió que ya ha completado la etapa de destello de helio. [24]
Arcturus ha evolucionado desde la secuencia principal a la rama de gigantes rojas , alcanzando una clasificación estelar temprana de tipo K. Con frecuencia se le asigna el tipo espectral de K0III, [25] pero en 1989 se utilizó como estándar espectral para el tipo K1.5III Fe−0.5, [4] con la notación de sufijo que indica una leve subabundancia de hierro en comparación con las estrellas típicas de su tipo. Como el gigante de tipo K más brillante en el cielo, ha sido objeto de múltiples atlas con cobertura desde el ultravioleta hasta el infrarrojo . [26] [27]
El espectro muestra una transición espectacular desde las líneas de emisión en el ultravioleta hasta las líneas de absorción atómica en el rango visible y las líneas de absorción molecular en el infrarrojo. Esto se debe a que la profundidad óptica de la atmósfera varía con la longitud de onda. [27] El espectro muestra una absorción muy fuerte en algunas líneas moleculares que no se producen en la fotosfera sino en una capa circundante. [28] El examen de las líneas de monóxido de carbono muestra que el componente molecular de la atmósfera se extiende hacia afuera hasta 2-3 veces el radio de la estrella, con el viento cromosférico acelerándose abruptamente a 35-40 km/s en esta región. [29]
Los astrónomos denominan "metales" a aquellos elementos con números atómicos superiores al helio . La atmósfera de Arcturus tiene un enriquecimiento de elementos alfa en relación con el hierro , pero sólo alrededor de un tercio de la metalicidad solar . Arcturus es posiblemente una estrella de Población II . [15]
Como una de las estrellas más brillantes del cielo, Arcturus ha sido objeto de numerosos estudios en el campo emergente de la asterosismología . Belmonte y sus colegas llevaron a cabo un estudio de velocidad radial (desplazamiento Doppler de las líneas espectrales) de la estrella en abril y mayo de 1988, que mostró una variabilidad con una frecuencia del orden de unos pocos microhertz (μHz), el pico más alto correspondiente a 4,3 μHz (2,7 días) con una amplitud de 60 ms −1 , con una separación de frecuencia de c. 5 μHz. Sugirieron que la explicación más plausible para la variabilidad de Arcturus son las oscilaciones estelares. [30]
Las mediciones astrosismológicas permiten el cálculo directo de la masa y el radio, dando valores de0,8 ± 0,2 M ☉ y27,9 ± 3,4 R ☉ . Esta forma de modelado todavía es relativamente inexacta, pero es una comprobación útil de otros modelos. [31]
La astrometría del satélite Hipparcos sugirió que Arturo es una estrella binaria , con una compañera unas veinte veces más tenue que la primaria y orbitando lo suficientemente cerca como para estar al límite de la capacidad actual de los humanos para distinguirla. Los resultados recientes no son concluyentes, pero sí respaldan la detección marginal de Hipparcos de una compañera binaria. [32]
En 1993, las mediciones de velocidad radial de Aldebarán, Arcturus y Pollux mostraron que Arcturus exhibía una oscilación de velocidad radial de largo período, que podría interpretarse como un compañero subestelar . Este objeto subestelar tendría casi 12 veces la masa de Júpiter y estaría ubicado aproximadamente a la misma distancia orbital de Arcturus que la Tierra está del Sol, a 1,1 unidades astronómicas . Sin embargo, las tres estrellas estudiadas mostraron oscilaciones similares que produjeron masas de compañeros similares, y los autores concluyeron que la variación probablemente era intrínseca a la estrella en lugar de deberse al efecto gravitacional de un compañero. Hasta ahora no se ha confirmado ningún compañero subestelar. [33]
Una tradición astronómica asocia a Arturo con la mitología en torno a Arcas , que estaba a punto de disparar y matar a su propia madre Calisto, que se había transformado en osa. Zeus evitó su inminente destino trágico transformando al niño en la constelación de Boötes, llamada Arctophylax «guardián del oso» por los griegos, y a su madre en la Osa Mayor (en griego: Arctos «el oso»). El relato se da en la Astronomía de Higinio . [34]
Arato en sus Fenómenos dijo que la estrella Arcturo se encontraba debajo del cinturón de Arctophylax, y según Ptolomeo en el Almagesto se encontraba entre sus muslos. [35]
Una tradición alternativa asocia el nombre con la leyenda en torno a Ícaro , que dio el regalo del vino a otros hombres, pero fue asesinado por ellos, porque no tenían experiencia con la intoxicación y confundieron el vino con veneno. Se afirma que Ícaro se convirtió en Arcturus mientras que su perro, Maira , se convirtió en Canicula ( Procyon ), aunque "Arcturus" aquí puede usarse en el sentido de la constelación en lugar de la estrella. [36]
Como una de las estrellas más brillantes del cielo, Arcturus ha sido importante para los observadores desde la antigüedad.
En la antigua Mesopotamia , estaba vinculada al dios Enlil , y también conocida como Shudun, "yugo", [19] o SHU-PA de derivación desconocida en los catálogos de estrellas babilónicos Three Stars Each y posteriormente MUL.APIN alrededor de 1100 a. C. [37]
En griego antiguo, la estrella se encuentra en la literatura astronómica antigua, por ejemplo, en Los trabajos y los días de Hesíodo , alrededor del 700 a. C., [19] así como en los catálogos estelares de Hiparco y Ptolomeo. La etimología popular que conecta el nombre de la estrella con los osos (griego: ἄρκτος, arktos) probablemente se inventó mucho más tarde. [ cita requerida ] Cayó en desuso en favor de los nombres árabes hasta que fue revivido en el Renacimiento . [38] Arcturus también se menciona en las "Leyes" de Platón (844e) como heraldo de la temporada de la vendimia, específicamente de higos y uvas. [ cita requerida ]
En árabe , Arcturus es una de las dos estrellas llamadas al-simāk «las elevadas» (la otra es Spica ). Arcturus se especifica como السماك الرامح as-simāk ar-rāmiħ «la elevada del lancero». El término Al Simak Al Ramih ha aparecido en el catálogo Al Achsasi Al Mouakket (traducido al latín como Al Simak Lanceator ). [39] Esto ha sido romanizado de diversas formas en el pasado, dando lugar a variantes obsoletas como Aramec y Azimech . Por ejemplo, el nombre Alramih se utiliza en el Tratado sobre el astrolabio de Geoffrey Chaucer (1391). Otro nombre árabe es Haris-el-sema , de حارس السماء ħāris al-samā' "el guardián del cielo". [40] [41] [42] o حارس الشمال ħāris al-shamāl' "el guardián del norte". [43]
En la astronomía india , Arcturus se llama Swati o Svati (Devanagari स्वाति, Transliteración IAST svāti, svātī́), posiblemente 'su' + 'ati' ('gran caminante', en referencia a su lejanía) que significa muy benéfico. Se lo ha mencionado como "la verdadera perla" en los kāvyas de Bhartṛhari . [44]
En la astronomía china , a Arcturus se le llama Da Jiao ( chino :大角; pinyin : Dàjiǎo ; lit. 'gran cuerno'), porque es la estrella más brillante de la constelación china llamada Jiao Xiu (chino:角宿; pinyin: Jiǎo Xiǔ ; lit. 'estrella cuerno'). Más tarde se convirtió en parte de otra constelación, Kang Xiu (chino:亢宿; pinyin: Kàng Xiǔ ).
El pueblo Wotjobaluk Koori del sureste de Australia conocía a Arcturus como Marpean-kurrk , madre de Djuit ( Antares ) y otra estrella en Boötes, Weet-kurrk [45] (Muphrid). [46] Su aparición en el norte significaba la llegada de las larvas de la hormiga de madera (un alimento) en primavera. El comienzo del verano estaba marcado por la puesta de la estrella con el Sol en el oeste y la desaparición de las larvas. [45] La gente de la isla Milingimbi en la Tierra de Arnhem veía a Arcturus y Muphrid como hombre y mujer, y tomaban la aparición de Arcturus al amanecer como una señal para ir a cosechar rakia o junco . [47] Los Weilwan del norte de Nueva Gales del Sur conocían a Arcturus como Guembila "rojo". [47] : 84
Los navegantes polinesios prehistóricos conocían a Arcturus como Hōkūleʻa , la "Estrella de la Alegría". Arcturus es la estrella cenital de las islas hawaianas . Utilizando Hōkūleʻa y otras estrellas, los polinesios lanzaron sus canoas de doble casco desde Tahití y las islas Marquesas . Viajando hacia el este y el norte, finalmente cruzaron el ecuador y alcanzaron la latitud en la que Arcturus aparecería directamente sobre sus cabezas en el cielo nocturno de verano. Sabiendo que habían llegado a la latitud exacta de la cadena de islas, navegaron hacia el oeste con los vientos alisios hasta tocar tierra. Si Hōkūleʻa podía mantenerse directamente sobre sus cabezas, desembarcaban en las costas sudorientales de la Gran Isla de Hawái. Para un viaje de regreso a Tahití, los navegantes podían utilizar Sirio, la estrella cenital de esa isla. Desde 1976, el Hōkūleʻa de la Polynesian Voyaging Society ha cruzado el Océano Pacífico muchas veces bajo la dirección de navegantes que han incorporado esta técnica de orientación en su navegación sin instrumentos.
Arcturus tenía otros nombres que describían su significado para los indígenas polinesios . En las Islas de la Sociedad , Arcturus, llamado Ana-tahua-taata-metua-te-tupu-mavae ("un pilar para apoyarse"), era uno de los diez "pilares del cielo", estrellas brillantes que representaban los diez cielos de la otra vida tahitiana . [48] En Hawái , el patrón de Boötes se llamaba Hoku-iwa , que significa "estrellas del pájaro fragata". Esta constelación marcó el camino para Hawaiʻiloa en su regreso a Hawái desde el Océano Pacífico Sur. [49] Los hawaianos llamaban a Arcturus Hoku-leʻa . [50] Se equiparó a la constelación de Tuamotuan Te Kiva , que significa " pájaro fragata ", que podría representar la figura de Boötes o simplemente Arcturus. [51] Sin embargo, Arcturus puede ser en cambio la estrella de Tuamotuan llamada Turu . [52] El nombre hawaiano de Arcturus como estrella única probablemente era Hoku-leʻa , que significa «estrella de la alegría» o «estrella clara». [53] En las Islas Marquesas , Arcturus probablemente se llamaba Tau-tou y era la estrella que regía el mes próximo a enero. Los maoríes y morioris la llamaban Tautoru , una variante del nombre marquesano y un nombre compartido con el Cinturón de Orión . [54]
En la astronomía inuit , a Arcturus se le llama el Viejo ( Uttuqalualuk en las lenguas inuit ) y Los Primeros ( Sivulliik en las lenguas inuit). [55]
Los miꞌkmaq del este de Canadá veían a Arcturus como Kookoogwéss , el búho. [56]
El científico armenio de principios del siglo XX, Nazaret Daghavarian, teorizó que la estrella a la que comúnmente se hace referencia en el folclore armenio como Gutani astgh ( armenio : Գութանի աստղ; lit. estrella del arado) era de hecho Arturo, ya que la constelación de Boötes era llamada "Ezogh" ( armenio : Եզող; lit. la persona que está arando) por los armenios. [57]
En la antigua Roma , se suponía que la actividad celestial de la estrella presagiaba un clima tempestuoso, y una personificación de la estrella actúa como narrador del prólogo de la comedia Rudens de Plauto (circa 211 a. C.). [58] [59]
El Kāraṇḍavyūha Sūtra , compilado a finales del siglo IV o principios del siglo V, nombra una de las absorciones meditativas de Avalokiteśvara como "El rostro de Arcturus". [60]
Una de las posibles etimologías propuestas para el nombre " Arturo " supone que se deriva de "Arcturus" y que la figura de finales del siglo V y principios del VI en la que se basa el mito del Rey Arturo fue originalmente nombrada así por la estrella. [59] [61] [62] [63] [64] [65]
En la Edad Media , Arcturus era considerado una estrella fija beheniana y se le atribuía a la piedra jaspe y a la hierba de plátano . Cornelio Agripa enumeró su signo cabalístico bajo el nombre alternativo de Alchameth . [66]
La luz de Arcturus se empleó en el mecanismo utilizado para inaugurar la Feria Mundial de Chicago de 1933. Se eligió la estrella porque se pensaba que la luz de Arcturus había iniciado su viaje aproximadamente en la misma época que la anterior Feria Mundial de Chicago , en 1893 (a 36,7 años luz de distancia, la luz en realidad comenzó en 1896). [67]
En el apogeo de la Guerra Civil estadounidense, el presidente Abraham Lincoln observó Arcturus a través de un telescopio refractor de 9,6 pulgadas cuando visitó el Observatorio Naval en Washington, DC, en agosto de 1863. [68]
