Arcturus es la estrella más brillante de la constelación norteña 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 celeste norte . El nombre Arcturus se originó en la antigua Grecia ; Luego fue catalogado como α Boötis por Johann Bayer en 1603, que está latinizado como Alpha Boötis . Arcturus forma una esquina del asterismo del Triángulo de Primavera .
Situada relativamente cerca a 36,7 años luz del Sol , Arcturus es una gigante roja de tipo espectral K1.5III, una estrella envejecida de alrededor de 7.100 millones de años que ha consumido el hidrógeno de su núcleo y ha evolucionado fuera de la secuencia principal . Tiene aproximadamente la misma masa que el Sol , pero se ha expandido hasta 25 veces su tamaño (alrededor de 35 millones de kilómetros) y es alrededor de 170 veces más luminoso.
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 ( latinizado a Alpha Boötis ) fue realizada 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 de la WGSN de julio de 2016 incluía una tabla de los dos primeros lotes de nombres aprobados por la WGSN, que incluían a Arcturus para α Boötis. [12] [13]
Con una magnitud visual aparente de −0,05, Arcturus es la estrella más brillante del hemisferio celeste norte y la cuarta estrella más brillante en el cielo nocturno, [14] después de Sirio (−1,46 de magnitud aparente), 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 −0,01 . [15] El matemático y astrónomo francés Jean-Baptiste Morin observó a 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 sea el Sol y las supernovas . Arcturus ha sido visto a simple vista al atardecer o justo antes. [15]
Arcturus es visible desde ambos hemisferios de la Tierra ya que está ubicado a 19° al norte del ecuador celeste . La estrella culmina a la medianoche del 27 de abril y a las 21 horas del 10 de junio siendo visible durante finales de la primavera del norte o el otoño del sur. [16] Desde el hemisferio norte , una manera fácil de encontrar a Arcturus es seguir el arco del mango de la Osa Mayor (o Arado en el Reino Unido ). Al continuar en este camino, uno puede encontrar a Spica , "Arco a Arcturus, luego acelerar (o acelerar) 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 Pólux (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 -2,5, aproximadamente tan brillante como Júpiter en su punto más brillante desde la Tierra, mientras que un observador en el sistema anterior encontraría a Arcturus con una magnitud - 5.0, ligeramente más brillante que Venus visto desde la Tierra, pero con un color anaranjado. [15]
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Basado en un cambio de paralaje anual de 88,83 milisegundos de arco , medido por el satélite Hipparcos , Arcturus está a 36,7 años luz (11,26 pársecs ) 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 pársecs). [1] Debido a su proximidad, Arcturus tiene un movimiento propio elevado , dos segundos de arco al año, mayor que el de cualquier estrella de primera magnitud distinta de α Centauri.
Arcturus se está moviendo 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 máximo acercamiento se producirá 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 viejo , [3] y parece moverse con un grupo de otras 52 estrellas similares, conocidas como Arcturus. arroyo . [20]
Con una magnitud absoluta de −0,30, Arcturus es, junto con Vega y Sirio, una de las estrellas más luminosas en el entorno 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 es en el infrarrojo ; La producción de energía total ( bolométrica ) es aproximadamente 180 veces mayor que la del Sol. Con una magnitud de banda J del infrarrojo cercano de −2,2, sólo Betelgeuse (−2,9) y R Doradus (−2,6) son más brillantes. La menor emisión de luz visible se debe a una menor eficacia, ya que la estrella tiene una temperatura superficial más baja que la del Sol.
Ha habido sugerencias de 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 coincidencia evolutiva con los parámetros físicos observados da una masa de1,08 ± 0,06 M ☉ , [3] mientras que la proporción 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 actividad magnética que está calentando las estructuras coronales y sufre un ciclo magnético de tipo solar con una duración probablemente inferior a 14 años. En la fotosfera se ha detectado un débil campo magnético de aproximadamente medio gauss . La actividad magnética parece extenderse 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 existe 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] Probablemente haya agotado el hidrógeno de su núcleo y ahora se encuentre en la fase activa de quema de su capa de hidrógeno . Sin embargo, Charbonnel et al. (1998) lo colocaron ligeramente por encima de la rama horizontal y sugirieron que ya había completado la etapa de destello de helio. [24]
Arcturus ha evolucionado desde la secuencia principal hasta la rama de gigante roja , 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 del sufijo que indica una leve falta de abundancia de hierro en comparación con las estrellas típicas de su tipo. Como el gigante tipo K más brillante del cielo, ha sido objeto de múltiples atlas con cobertura desde el ultravioleta hasta el infrarrojo . [26] [27]
El espectro muestra una transición dramática desde líneas de emisión en el ultravioleta a líneas de absorción atómica en el rango visible y 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 o 3 veces el radio de la estrella, con el viento cromosférico acelerándose abruptamente a 35 a 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 varios estudios en el campo emergente de la astrosismología . Belmonte y sus colegas llevaron a cabo un estudio de velocidad radial (desplazamiento Doppler de líneas espectrales) de la estrella en abril y mayo de 1988, que mostró variabilidad con una frecuencia del orden de unos pocos microhercios (μHz), correspondiendo el pico más alto a 4,3 μHz ( 2,7 días) con una amplitud de 60 ms −1 , con una separación de frecuencias 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 sigue siendo relativamente inexacta, pero constituye una comprobación útil de otros modelos. [31]
La astrometría del satélite Hipparcos sugirió que Arcturus es una estrella binaria , con la compañera unas veinte veces más tenue que la primaria y orbitando lo suficientemente cerca como para estar en los límites mismos de la capacidad actual de los humanos para distinguirla. Los resultados recientes siguen sin ser concluyentes, pero respaldan la detección marginal de Hipparcos de un compañero binario. [32]
En 1993, las mediciones de velocidad radial de Aldebarán, Arcturus y Pollux mostraron que Arcturus exhibía una oscilación de velocidad radial de período largo, 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 del Sol, a 1,1 unidades astronómicas . Sin embargo, las tres estrellas estudiadas mostraron oscilaciones similares que produjeron masas compañeras similares, y los autores concluyeron que era probable que la variación fuera intrínseca a la estrella y no debida al efecto gravitacional de una compañera. Hasta el momento no se ha confirmado ningún compañero subestelar. [33]
Una tradición astronómica asocia a Arcturus 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, llamado Arctophylax "el oso guardián" por los griegos, y a su madre en la Osa Mayor (griego: Arctos "el oso"). El relato se da en la Astronomía de Higinio . [34]
Arato en sus Fenómenos dijo que la estrella Arcturus yacía 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 Icario , quien regaló vino a otros hombres, pero fue asesinado por ellos porque no habían tenido experiencia con la intoxicación y confundieron el vino con veneno. Se afirma que Icarius se convirtió en Arcturus mientras que su perro, Maira , se convirtió en Canicula ( Procyon ), aunque "Arcturus" aquí puede usarse en el sentido de constelación más que de 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 ligada al dios Enlil , y también conocida como Shudun, "yugo", [19] o SHU-PA de derivación desconocida en las Tres Estrellas. Cada estrella babilónica cataloga y posteriormente MUL.APIN hacia el 1100 a.C. [37]
En griego antiguo, la estrella se encuentra en la literatura astronómica antigua, por ejemplo, en El trabajo y los días de Hesíodo , alrededor del 700 aC, [19] así como en los catálogos de estrellas 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]
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 "el elevado del lancero". El término Al Simak Al Ramih ha aparecido en el catálogo de 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 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 asistente", en referencia a su lejanía), que significa muy benéfico. En los kāvyas de Bhartṛhari se la conoce como "la verdadera perla" . [44]
En astronomía china , Arcturus se llama Da Jiao ( chino :大角; pinyin : Dàjiǎo ; iluminado. 'gran cuerno'), porque es la estrella más brillante de la constelación china llamada Jiao Xiu (chino:角宿; pinyin: Jiǎo Xiǔ ; iluminado. 'estrella de cuerno'). Más tarde pasó a formar 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 significó la llegada de las larvas de la hormiga del bosque (un alimento) en primavera. El inicio del verano estuvo marcado por la puesta de la estrella con el Sol por el oeste y la desaparición de las larvas. [45] La gente de la isla Milingimbi en la Tierra de Arnhem vio a Arcturus y Muphrid como hombre y mujer, y tomó la aparición de Arcturus al amanecer como una señal para ir a cosechar rakia o Spikerush . [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 lanzaban 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 nuestras 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, aterrizarían en las costas sureste de la Isla Grande de Hawaii. Para el 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 con navegantes que han incorporado esta técnica de orientación en su navegación sin instrumentos.
Arcturus tenía varios otros nombres que describían su importancia para los indígenas polinesios . En las Islas de la Sociedad , Arcturus, llamado Ana-tahua-taata-metua-te-tupu-mavae ("un pilar para sostenerse"), era uno de los diez "pilares del cielo", estrellas brillantes que representaban los diez cielos. del más allá tahitiano . [48] En Hawái , el patrón de Boötes se llamaba Hoku-iwa , que significa "estrellas de la fragata". Esta constelación marcó el camino de Hawai'iloa en su regreso a Hawaii desde el Océano Pacífico Sur. [49] Los hawaianos llamaban a Arcturus Hoku-leʻa . [50] Se equiparó con la constelación de Tuamotuan Te Kiva , que significa " fragata ", que podría representar la figura de Boötes o simplemente Arcturus. [51] Sin embargo, Arcturus puede ser en cambio la estrella Tuamotuan llamada Turu . [52] El nombre hawaiano de Arcturus como estrella única era probablemente Hoku-leʻa , que significa "estrella de alegría" o "estrella clara". [53] En las Islas Marquesas , Arcturus probablemente se llamaba Tau-tou y era la estrella que regía el mes cercano a enero. Los maoríes y moriori lo llamaron Tautoru , una variante del nombre de las Marquesas y nombre compartido con el Cinturón de Orión . [54]
En la astronomía inuit , a Arcturus se le llama el Viejo ( Uttuqalualuk en lenguas inuit ) y Los Primeros ( Sivulliik en lenguas inuit). [55]
Los Miꞌkmaq del este de Canadá vieron 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 : ֳււֶ֩֡֫ ֲֽֿ֡; iluminado. estrella del arado) era en realidad Arcturus, ya que la constelación de Boötes se llamaba "Ezogh". ( armenio : ֲָ֦; 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 narradora del prólogo de la comedia Rudens de Plauto (alrededor del 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 ofrecidas 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 recibió originalmente el nombre de la estrella. [59] [61] [62] [63] [64] [65]
En la Edad Media , Arcturus era considerado una estrella fija beheniana y se atribuía a la piedra jaspe y a la hierba de plátano . Cornelius Agrippa enumeró su signo cabalístico bajo el nombre alternativo Alchameth . [66]
La luz de Arcturus se empleó en el mecanismo utilizado para abrir la Feria Mundial de Chicago de 1933 . Se eligió la estrella porque se pensaba que la luz de Arcturus había comenzado su viaje aproximadamente en la época de la anterior Exposición Universal 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 a Arcturus a través de un telescopio refractor de 9,6 pulgadas cuando visitó el Observatorio Naval en Washington, DC, en agosto de 1863. [68]
