Aberración (astronomía)
En astronomía , la aberración (también conocida como aberración astronómica , aberración estelar o aberración de velocidad ) es un fenómeno que produce un movimiento aparente de los objetos celestes sobre sus verdaderas posiciones, dependiendo de la velocidad del observador. Hace que los objetos parezcan desplazados hacia la dirección del movimiento del observador en comparación con cuando el observador está parado. El cambio en el ángulo es del orden de v / c , donde c es la velocidad de la luz y v la velocidaddel observador. En el caso de la aberración "estelar" o "anual", la posición aparente de una estrella para un observador en la Tierra varía periódicamente en el transcurso de un año a medida que cambia la velocidad de la Tierra a medida que gira alrededor del Sol, en un ángulo máximo de aproximadamente 20 segundos de arco en ascensión recta o declinación .
El término aberración se ha utilizado históricamente para referirse a una serie de fenómenos relacionados con la propagación de la luz en los cuerpos en movimiento. [1] La aberración es distinta del paralaje , que es un cambio en la posición aparente de un objeto relativamente cercano, medido por un observador en movimiento, en relación con los objetos más distantes que definen un marco de referencia. La cantidad de paralaje depende de la distancia del objeto al observador, mientras que la aberración no. La aberración también está relacionada con la corrección del tiempo de luz y la radiación relativista , aunque a menudo se considera por separado de estos efectos.
La aberración es históricamente significativa debido a su papel en el desarrollo de las teorías de la luz , el electromagnetismo y, en última instancia, la teoría de la relatividad especial . Fue observado por primera vez a fines del siglo XVII por astrónomos que buscaban paralaje estelar para confirmar el modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Sin embargo, no se entendió en ese momento como un fenómeno diferente. [2] En 1727, James Bradley proporcionó una explicación clásica en términos de la velocidad finita de la luz en relación con el movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del Sol, [3] [4] que utilizó para hacer una de las primeras mediciones de la velocidad de la luz. Sin embargo, la teoría de Bradley era incompatible con las teorías de la luz del siglo XIX, y la aberración se convirtió en una de las principales motivaciones para las teorías del éter-arrastre de Augustin Fresnel (en 1818) y GG Stokes (en 1845), y para la teoría del éter del electromagnetismo de Hendrik Lorentz en 1892. La aberración de la luz, junto con la elaboración de Lorentz de la electrodinámica de Maxwell , el problema del conductor y el imán en movimiento , los experimentos de deriva del éter negativo , así como el experimento de Fizeau , llevaron a Albert Einsteinpara desarrollar la teoría de la relatividad especial en 1905, que presenta una forma general de la ecuación de la aberración en términos de dicha teoría. [5]
La aberración puede explicarse como la diferencia en el ángulo de un haz de luz en diferentes marcos de referencia inerciales . Una analogía común es considerar la dirección aparente de la lluvia que cae. Si la lluvia cae verticalmente en el marco de referencia de una persona que está quieta, entonces, para una persona que se mueve hacia adelante, la lluvia parecerá llegar en ángulo, requiriendo que el observador en movimiento incline su paraguas hacia adelante. Cuanto más rápido se mueva el observador, más inclinación se necesita.
El efecto neto es que los rayos de luz que golpean al observador en movimiento desde los lados en un marco estacionario vendrán en ángulo desde adelante en el marco del observador en movimiento. Este efecto a veces se denomina efecto de "reflector" o "faro".
En el caso de la aberración anual de la luz de las estrellas, la dirección de la luz de las estrellas entrantes como se ve en el marco móvil de la Tierra está inclinada en relación con el ángulo observado en el marco del Sol. Dado que la dirección del movimiento de la Tierra cambia durante su órbita, la dirección de esta inclinación cambia durante el curso del año y hace que la posición aparente de la estrella difiera de su posición real medida en el marco inercial del Sol.
