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¿Por qué no vemos las estrellas de día si siguen en el cielo?

Categoría: Espacio y astronomía

Al atardecer, las estrellas van apareciendo una a una, como si alguien las encendiera. Pero nadie las enciende: a mediodía están exactamente en el mismo lugar. Lo que ha cambiado es el cielo, que de día brilla demasiado para que se noten.

En esta página seguimos esa idea: qué hace el aire con la luz del Sol, en qué orden salen las estrellas cuando el cielo se oscurece, si hay algo que sí se ve a plena luz del día y qué probaron unos estudiantes de secundaria superior en Japón para fotografiar astros a mediodía.

Las estrellas no se van de día: es el cielo el que brilla demasiado

La respuesta corta es esta: de día las estrellas siguen en el cielo, pero la luz del Sol dispersada por la atmósfera las tapa. El observatorio de la Universidad de Texas que mantiene la sección de divulgación StarDate lo resume así: el aire reparte la luz solar por todo el cielo, y ver la luz tenue de una estrella lejana en medio de esa manta de luz es tan difícil como encontrar un solo copo de nieve en una ventisca[1].

El astrónomo Phil Plait, en Scientific American, lo cuenta con otra imagen. Las moléculas del aire actúan como las bandas de una máquina de pinball: desvían los fotones del Sol en todas direcciones, y por eso ves luz solar llegando desde todo el cielo. El aire dispersa sobre todo la luz azul, y de ahí el color azul. Además, las estrellas son débiles, así que toda esa luz dispersada las ahoga; el contraste es tan desfavorable como intentar oír un susurro en un concierto de rock[2].

Lo importante es qué cambia entre el día y la noche: no la estrella, sino la luz de fondo. Ver o no ver una estrella depende de la diferencia entre su brillo y el brillo del cielo que la rodea. Esa idea nos sirve de brújula para el resto del artículo.

Al ponerse el Sol, el cielo se oscurece por etapas y salen primero las estrellas más brillantes

Cuando el Sol se pone, el cielo no se apaga de golpe. El intervalo en que sigue parcialmente iluminado se llama crepúsculo, y la luz que queda viene de que el Sol aún ilumina las capas altas de la atmósfera[3]. Se divide en tres etapas según cuántos grados está el Sol por debajo del horizonte[3]:

  • Crepúsculo civil (hasta 6° bajo el horizonte): hay luz suficiente para moverse por la calle sin lámparas, y se empiezan a ver las estrellas de primera magnitud, las más brillantes.
  • Crepúsculo náutico (hasta 12°): ya se ven estrellas de primera y segunda magnitud, y todavía se distingue la línea del horizonte.
  • Crepúsculo astronómico (hasta 18°): el cielo queda casi totalmente oscuro y se llegan a ver estrellas de hasta la sexta magnitud[4].

En astronomía, la magnitud mide el brillo con una regla que parece al revés: cuanto más pequeño es el número, más brillante es la estrella. Y una estrella de sexta magnitud es unas cien veces más tenue que una de primera. A medida que el cielo se oscurece, van saliendo estrellas cada vez más débiles. Son cifras orientativas: la neblina, las luces de la ciudad o el lugar donde estés las cambian.

Entonces, ¿qué pasa a mediodía, con el cielo en su máximo brillo? Para la mayoría de las estrellas, que son más débiles que el cielo, la respuesta es que no se ven a simple vista. Pero hay una excepción conocida.

Venus es el astro que se puede ver a plena luz del día

Después del Sol y la Luna, Venus es el objeto natural más brillante del cielo. Es bastante grande, está relativamente cerca de la Tierra y sus nubes reflejan aproximadamente el 75 % de la luz solar que reciben. Aun así, no es fácil localizarlo sobre un fondo azul: hay que saber dónde buscar[5].

Dos consejos que da esa fuente: usar la Luna como guía cuando Venus está cerca de ella, y seguir a Venus desde antes del amanecer, cuando todavía se ve, para no perderlo cuando sale el Sol[5]. Una aplicación de mapas del cielo, como Stellarium, ayuda a saber en qué parte del cielo está en cada momento.

Ojo con la seguridad: al buscar Venus de día, nunca mires al Sol. Colócate de manera que un edificio o un árbol tape el Sol, y no uses binoculares ni telescopio para buscarlo[5].

Venus es un caso especial por lo brillante que es. Con un telescopio y una cámara, ¿hasta dónde se puede llegar con astros menos brillantes?

Estudiantes de secundaria superior en Japón buscaron cuándo se puede fotografiar un astro de día

Un grupo del club de ciencias del instituto de Nanao, en la prefectura japonesa de Ishikawa, presentó en 2021 un trabajo sobre este problema en la sesión juvenil de la Sociedad Astronómica de Japón. Su punto de partida coincide con lo que ya hemos visto: observar de día es difícil porque la diferencia de brillo entre el astro y el cielo que lo rodea es pequeña, y además es complicado meter el astro en el campo del telescopio. Para atacar lo primero usaron una cámara; para lo segundo, un telescopio que se apunta de forma automática[6].

Según el resumen, un estudio previo del propio grupo (2020) había hallado que se podían observar de día los astros más brillantes que la magnitud 4 y separados del Sol por al menos 40° en el cielo (esa separación se llama elongación)[6].

En el trabajo de 2021 probaron a alargar el «parasol» del telescopio, un tubo que se coloca delante de la lente y que ayuda a frenar la luz que llega desde los lados. Con el tubo más largo, las estrellas Arturo y Capela se veían con más claridad (el mejor resultado fue con 50 cm de tubo forrado de papel aterciopelado). En cambio, Venus y Júpiter se veían mejor sin tubo[6]. Es un recordatorio de que cada astro se comporta distinto.

Además, con un telescopio que se apunta automáticamente, consiguieron fotografiar con la cámara de un teléfono los astros más brillantes que la magnitud −2 y a 60° o más del Sol, en tres casos[6]. Son pocos casos con un equipo concreto, así que sirven como ejemplo y no como regla general. Para llegar a ver una estrella común a simple vista durante el día, hace falta equipo, planificación y mucho cuidado con la seguridad.

Que una foto no muestre estrellas no significa que no estén

El mismo error aparece en las fotos de la Luna y del espacio, donde el cielo es negro y no se ve ni una estrella. La Planetary Society, una organización de divulgación espacial, explica que las estrellas están, pero son demasiado débiles para aparecer en la imagen. Lo compara con hacer una foto a una persona frente a una ventana muy iluminada: puede salir oscura en la foto, aunque su cara esté ahí[7].

Según la misma fuente, lo que decide qué detalles aparecen en cualquier foto es la sensibilidad de la cámara, el tiempo que tuvo para recoger luz y su rango dinámico (la distancia entre lo más oscuro y lo más claro que puede registrar a la vez)[7]. Si la escena que se fotografía es muy luminosa, una exposición corta basta para ella, pero es demasiado breve para las estrellas.

Algo parecido sucede de día: con el fondo tan brillante, lo débil se pierde. Aunque ojo, una cámara y un ojo no funcionan igual, y la foto no responde sola a lo que se vería con los propios ojos.

Cómo comprobarlo tú: cuenta cuántas estrellas salen al anochecer

Un día despejado, sal al atardecer con una persona adulta. No mires al Sol mientras esté visible: espera a que se haya puesto antes de observar el cielo. Cada 10 minutos, anota cuántas estrellas ves y cómo es el color del cielo.

Si coincide con lo que vimos, al principio solo verás las más brillantes (quizá una o dos), y el número irá subiendo conforme el Sol baje hacia los 6°, los 12° y los 18° bajo el horizonte. Repite en otro día o en otro lugar: con muchas luces alrededor, el número cambia. Si te quedas con ganas de más, el trabajo de los estudiantes japoneses[6] está disponible en línea y queda abierta una pregunta: hasta dónde se puede ver una estrella normal de día a simple vista, algo que las fuentes que hemos usado no permiten afirmar.

Fuentes consultadas

  1. StarDate (Observatorio McDonald, Universidad de Texas), «Why aren't stars visible in the daytime?». https://stardate.org/faq/why-arent-stars-visible-in-the-daytime (en inglés)
  2. Plait, P. (2024), «How to See Stars, Satellites, and More in the Daytime Sky», Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/how-to-see-stars-satellites-and-more-in-the-daytime-sky/ (en inglés)
  3. Wikipedia, «Crepúsculo». https://es.wikipedia.org/wiki/Crepúsculo
  4. Observatorio Astronómico Nacional de Japón, Oficina de Cálculo del Calendario, «薄明» (Crepúsculo), Topics, 1992. https://eco.mtk.nao.ac.jp/koyomi/topics/html/topics1992.html (en japonés)
  5. Editors of EarthSky, «See Venus in the daytime: Here are 3 helpful tips». https://earthsky.org/astronomy-essentials/how-to-see-venus-in-the-daytime/ (en inglés)
  6. Club de ciencias del Instituto de Nanao (Ishikawa), «日中における天体観測の精度の追求» (Hacia una observación astronómica más precisa en pleno día), Sesión juvenil de la Sociedad Astronómica de Japón, primavera de 2021, 04T. https://stg.asj.or.jp/jsession/2021haru/files/04T.pdf (en japonés)
  7. The Planetary Society, «Why are there no stars in most space images?». https://www.planetary.org/articles/why-are-there-no-stars (en inglés)

El resumen y el cuerpo del trabajo de Nanao los leí completos (una sola hoja). De StarDate leí el texto completo, que es breve. De Scientific American, de la Planetary Society y de EarthSky solo pude leer la parte inicial que devuelve la descarga de la página (la de Scientific American, cortada hacia el principio del artículo), y por eso uso de ellos solo las ideas generales; no recojo los ejemplos de magnitudes límite de la parte que no vi. De la Wikipedia leí las definiciones de los crepúsculos civil y náutico; la cifra de la sexta magnitud para el crepúsculo astronómico viene de la página japonesa del Observatorio Astronómico Nacional, cuyo texto llegó con la codificación estropeada, aunque los números (6°, 12°, 18° y las magnitudes) se leían con claridad. El dato de que una estrella de sexta magnitud es unas cien veces más tenue que una de primera es la definición estándar de la escala de magnitudes y no lo saco de estas fuentes. Dejo fuera una estimación de brillo del cielo de mediodía que vi en un foro de aficionados, por ser una cifra sin comprobar. La elongación, el parasol y la comparación con la ventana son explicaciones propias para entender los textos citados.

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