¿Por qué es tan difícil ver la Vía Láctea?

Resumen científico

El artículo de Astronoo demuestra que la visibilidad y apariencia de la Vía Láctea dependen de tres ejes celestes: el plano galáctico (inclinado 60° con respecto a la eclíptica), el plano de la eclíptica (órbita terrestre) y el eje de rotación terrestre (inclinado 23,5°). El centro galáctico, situado en Sagitario a 29° bajo el ecuador celeste, es visible principalmente desde el hemisferio sur y las bajas latitudes del norte. El artículo proporciona una tabla que detalla la altitud máxima del centro galáctico según la latitud: alcanza 89° a -30° de latitud (casi en el cenit) frente a solo 1° a +60°, explicando por qué la Vía Láctea es excepcional en el hemisferio sur y casi invisible en el polo norte.

¿Por qué la Vía Láctea se desvanece bajo los polos y arde bajo el ecuador?

El artículo de Astronoo responde a esta pregunta mediante un análisis geométrico preciso. La Vía Láctea es nuestra galaxia vista desde el interior, un disco de estrellas cuyo plano está inclinado 60° con respecto al plano de la órbita terrestre (eclíptica). El centro galáctico, ubicado en la constelación de Sagitario, se encuentra a 29° bajo el ecuador celeste. Esta posición explica por qué, desde el hemisferio sur (latitud -30°), el bulbo central puede pasar por el cenit (89° de altitud), ofreciendo una vista espectacular. Por el contrario, desde el polo norte (latitud +90°), el centro galáctico permanece bajo el horizonte (-29°), lo que hace que la Vía Láctea sea muy tenue, incluso invisible. El artículo también detalla las variaciones estacionales: en verano boreal, la noche terrestre apunta hacia el denso centro galáctico, mientras que en invierno apunta hacia las regiones externas menos luminosas, en las constelaciones de Orión y Géminis. Finalmente, la rotación diurna de la Tierra hace girar el plano galáctico en el cielo, pasando del horizonte al cenit en una sola noche.

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Una banda lechosa en el cielo

La Vía Láctea es el nombre que se le da a la banda luminosa que cruza el cielo nocturno. Lo que vemos es en realidad nuestra propia galaxia vista desde el interior, desde nuestra posición en uno de sus brazos espirales. Esta banda contiene cientos de miles de millones de estrellas cuya luz colectiva crea ese característico rastro blanquecino. Sin embargo, la mayoría de la gente nunca ha visto la Vía Láctea con sus propios ojos. ¿Por qué esta maravilla celestial se nos escapa tan a menudo?

Geometría celeste: Una cuestión de ejes

Para entender por qué la Vía Láctea cambia de apariencia a lo largo del año, debemos considerar tres ejes fundamentales que determinan lo que vemos en el cielo nocturno.

El eje del plano galáctico

La Vía Láctea es una galaxia espiral plana, como un disco. Este disco de estrellas define lo que se llama el plano galáctico (plano que contiene la mayoría de las estrellas de nuestra galaxia). El eje galáctico es la línea perpendicular que pasa por el centro de este disco.

Estamos dentro de este disco, en uno de sus brazos espirales, a unos 26.000 años luz del centro. Cuando miramos en el plano del disco, vemos la banda lechosa de la Vía Láctea. Cuando miramos perpendicularmente al disco (a lo largo del eje galáctico), vemos muchas menos estrellas.

Este eje galáctico tiene una orientación fija en el espacio. El centro de la galaxia se encuentra en la constelación de Sagitario, a unos 29° bajo el ecuador celeste.

El eje de la eclíptica

La eclíptica (plano de la órbita terrestre alrededor del Sol) es el plano de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Su eje es perpendicular a este plano orbital.

El plano galáctico y el plano de la eclíptica no están alineados. Están inclinados entre sí unos 60°.

El eje de rotación de la Tierra

La Tierra gira sobre sí misma en 24 horas alrededor de su eje de rotación, que pasa por los polos Norte y Sur geográficos. Este eje está inclinado unos 23,5° con respecto al eje de la eclíptica, lo que explica las estaciones terrestres.

Este eje de rotación determina lo que es visible sobre su horizonte local en un momento dado: la rotación de la Tierra hace que el cielo nocturno "gire" sobre usted, de este a oeste, en una noche.

La combinación de los tres ejes lo explica todo

Durante una noche: El eje de rotación de la Tierra hace girar el cielo. El plano galáctico, fijo en el espacio, parece entonces "girar" sobre usted. Al principio de la noche, la Vía Láctea puede estar horizontal cerca del horizonte, luego volverse vertical hacia la medianoche, y luego descender hacia el horizonte al amanecer.

Durante el año: La Tierra se mueve a lo largo de la eclíptica alrededor del Sol. Por la noche, miramos en dirección opuesta al Sol. El plano galáctico está inclinado 60° con respecto al plano de la eclíptica:

En verano (hemisferio norte), nuestra posición orbital "opuesta al Sol" apunta aproximadamente hacia el centro galáctico en Sagitario. La porción central, la más brillante, es visible en el cielo nocturno.
En invierno (hemisferio norte), estamos en el lado opuesto de nuestra órbita. La dirección "opuesta al Sol" apunta ahora hacia la parte exterior de la galaxia, hacia las constelaciones de Orión y Géminis. Esta es una región más alejada del centro galáctico, menos densa en estrellas, por lo tanto menos espectacular. Todavía vemos la Vía Láctea, pero miramos hacia el "exterior" del disco, mucho menos brillante.

Inclinación de la Tierra con respecto a la galaxia

Visualizando la geometría

El plano de la órbita terrestre (la eclíptica): El plano está fuertemente inclinado $60,2^\circ$ con respecto al plano galáctico. Combinado con la inclinación del eje de rotación de la Tierra ($23,4^\circ$), el hemisferio norte se encuentra orientado en dirección opuesta al centro de nuestra galaxia durante las noches de invierno.

La posición del centro galáctico (Sagitario): El brillante corazón de la Vía Láctea se encuentra en el cielo austral (declinación negativa). Visto desde latitudes medias o altas del hemisferio norte, este centro galáctico permanece muy bajo en el horizonte sur (o incluso invisible), lo que hace que su observación sea muy vulnerable a la contaminación lumínica y al espesor de la atmósfera.

Plano galáctico con respecto al plano de la eclíptica — Este diagrama ilustra la trayectoria e inclinación de las órbitas de la Tierra y el Sol dentro del plano galáctico de la Vía Láctea.
Fuente de la imagen: ESO/S. Brunier (nueva ventana)

Los mejores períodos por hemisferio

Hemisferio norte: Las mejores noches para ver el centro galáctico son de abril a septiembre, con un pico en julio-agosto. Durante estos meses de verano, Sagitario (donde se encuentra el centro) es visible en el cielo nocturno, particularmente entre las 23:00 y las 4:00 de la madrugada.

Hemisferio sur: El centro galáctico es visible durante gran parte del año, pero las mejores condiciones se dan entre febrero y octubre. En el invierno austral (junio-agosto), el centro galáctico pasa por el cenit en medio de la noche, ofreciendo vistas espectaculares.

Apariencia de la Vía Láctea según los hemisferios

Simetría de las latitudes norte y sur para la observación de la Vía Láctea
Latitud	Hemisferio	Visibilidad de la Vía Láctea	Apariencia a las 00:00	Apariencia a las 4:00	Altitud máxima del centro galáctico	Comentario
0°	Ecuador	Excelente	Vertical ~90°	Inclinada ~60°	~61°	El plano galáctico pasa alto en el cielo, casi en el cenit
+15°	Norte	Muy buena	Muy vertical ~80°	Inclinada ~50°	~46°	El centro galáctico bien despejado pero no dominante
-15°	Sur	Excelente	Muy vertical ~85°	Inclinada ~55°	~76°	El corazón galáctico se acerca al cenit
+30°	Norte	Muy buena	Vertical a inclinada ~70°	Inclinada a acostada ~40°	~31°	Centro aún bajo, visibilidad moderada
-30°	Sur	Excepcional	Muy vertical ~90°	Inclinada ~70°	~89°	El bulbo central casi en el cenit
+45°	Norte	Buena	Inclinada ~60°	Acostada ~30°	~16°	Centro muy bajo, visibilidad disminuida
-45°	Sur	Excelente	Vertical ~80°	Inclinada ~50°	~61°	Centro alto y contrastado
+60°	Norte	Media	Inclinada ~45°	Acostada ~20°	~1°	Centro galáctico casi al nivel del horizonte
-60°	Sur	Muy buena	Vertical ~75°	Inclinada ~55°	~59°	Excelente exposición hacia el bulbo central
+75°	Norte	Débil	Acostada ~10°	Acostada ~5°	~0°	El centro permanece bajo o en el horizonte
-75°	Sur	Buena	Inclinada ~40°	Acostada ~15°	~44°	Todavía un buen acceso al corazón de la galaxia
+90°	Polo norte	Muy débil o imposible	Acostada ~0°	Acostada ~0°	~−29°	Centro galáctico bajo el horizonte, invisible
-90°	Polo sur	Débil	Acostada ~10°	Acostada ~5°	~13°	El centro galáctico bajo pero parcialmente observable

Referencias

GRAVITY Collaboration, « Mass distribution in the Galactic center based on interferometric astrometry of multiple stellar orbits », Astronomy & Astrophysics, vol. 657, 2022, A82. DOI: 10.1051/0004-6361/202142465 (nueva ventana)
Xiang, M. & Rix, H.-W., « A time-resolved picture of our Milky Way's early formation history », Nature, vol. 603, 2022, p. 599-603. DOI: 10.1038/s41586-022-04496-5 (nueva ventana)
Reid, M. J. et al., « Trigonometric Parallaxes of High Mass Star Forming Regions: The Structure and Kinematics of the Milky Way », The Astrophysical Journal, vol. 783, nᵒ 2, 2014, p. 130. DOI: 10.1088/0004-637X/783/2/130 (nueva ventana)
Max-Planck-Institut für Astronomie, « Astronomers identify the ancient heart of the Milky Way galaxy », diciembre de 2022 : mpg.de (nueva ventana)
ESA, « Gaia Data Release 3: exploring our Galaxy and beyond », 2022 : esa.int (nueva ventana)
Premio Nobel de Física 2020 (nueva ventana) — Andrea Ghez y Reinhard Genzel por el descubrimiento de un objeto supermasivo en el centro de nuestra galaxia.
NASA ADS (nueva ventana) — base de datos bibliográfica en astronomía y astrofísica.
SIMBAD (nueva ventana) — base de datos astronómica del Centro de Datos Astronómicos de Estrasburgo.

FAQ: Todo lo que necesita saber sobre la Vía Láctea cambiante

¿Por qué la Vía Láctea cambia de apariencia con las estaciones?

La Tierra se mueve en su órbita alrededor del Sol (plano de la eclíptica). Por la noche, miramos en dirección opuesta al Sol. El plano galáctico (el disco de nuestra galaxia) está inclinado unos 60° con respecto al plano de la eclíptica. En verano (hemisferio norte), la dirección nocturna apunta hacia el centro galáctico (constelación de Sagitario), una región muy densa y luminosa. En invierno, la dirección nocturna apunta hacia las regiones externas de la galaxia (constelaciones de Orión y Géminis), menos densas en estrellas, por lo que la Vía Láctea aparece menos brillante y menos espectacular.

¿Por qué la Vía Láctea es más espectacular en el hemisferio sur?

La razón es geométrica: el centro galáctico (en la constelación de Sagitario) se encuentra a unos 29° bajo el ecuador celeste. Esta posición hace que el bulbo central de la galaxia, la región más brillante y densa en estrellas, pase mucho más alto en el cielo desde el hemisferio sur. En latitudes alrededor de -30°, el centro galáctico puede incluso pasar por el cenit (en vertical). Desde el hemisferio norte (más allá de los +30° de latitud), el centro galáctico permanece bajo en el horizonte, lo que hace que la Vía Láctea sea menos brillante debido a la absorción atmosférica.

¿Qué determina la posición de la Vía Láctea en el cielo durante una misma noche?

Esto se debe a la rotación de la Tierra sobre su eje (que pasa por los polos Norte y Sur). En 24 horas, la Tierra completa una rotación, lo que hace que el cielo nocturno parezca "girar" de este a oeste sobre nosotros. En consecuencia, el plano galáctico, fijo en el espacio, parece girar con respecto a su horizonte local. La Vía Láctea puede estar horizontal cerca del horizonte al comienzo de la noche, luego vertical hacia la medianoche, y luego descender hacia el horizonte al amanecer. La posición exacta depende de su latitud y de la estación.

¿Cuál es la mejor época para observar el centro galáctico desde el hemisferio norte?

Las mejores noches para ver el centro galáctico en el hemisferio norte son de abril a septiembre, con un pico en julio-agosto. Durante estos meses de verano, la constelación de Sagitario (donde se encuentra el centro) es visible en el cielo nocturno, particularmente entre las 23:00 y las 4:00 de la madrugada. Se recomienda elegir una noche sin Luna, lejos de cualquier contaminación lumínica, para una observación óptima.

¿Por qué la Vía Láctea a veces es invisible a simple vista?

Varios factores pueden hacer que la Vía Láctea sea invisible a simple vista: la contaminación lumínica (iluminación artificial de las ciudades), la presencia de la Luna (que aclara el cielo), las condiciones meteorológicas (nubes, humedad) y la posición geográfica (en altas latitudes norte, el centro galáctico permanece bajo en el horizonte). Para observarla, se necesita un cielo excepcionalmente oscuro, lejos de cualquier fuente de luz artificial.