Cuando miramos el cielo, si tenemos suerte en una noche despejada y alejados de la ciudad, vemos estrellas. Con más suerte, muchas de ellas. Incluso podemos observar conjuntos de estrellas, galaxias, planetas, la Luna, cometas, meteoros y una infinidad de objetos celestes. Existe un factor común entre todos ellos y que pasa casi desapercibido: están en movimiento. Algunos más lentos, otros más rápidos, pero todos se mueven.

Si hablamos de movimiento, no podemos escapar de hablar sobre la velocidad. Pero, ¿qué es la velocidad? Para poder definirla necesitamos varias cantidades: una distancia, un lapso de tiempo, y un punto de referencia, es decir, un lugar desde el cual midamos esa distancia. Por ejemplo: tengo que ir caminando desde el Planetario hasta el Rectorado de la Universidad ¿Qué velocidad tendré? Entre los dos puntos que tengo que recorrer hay unas 20 cuadras, es decir, 2 kilómetros. Hice la prueba, y tardé entre 25 y 30 minutos. Ésto quiere decir que en una hora puedo recorrer 4 kilómetros, tranquila. ¿Suena familiar no? Pues sí, eso es la velocidad: un número acompañado, generalmente, de kilómetros por hora, km/h. En este caso, 4 km/h. ¿Fácil no?

Luego, por ejemplo, si me pregunto a qué velocidad iría una persona trotando, puedo hacer el siguiente razonamiento. En una media maratón, se recorren 21 kilómetros en aproximadamente 2 horas. No tengamos en cuenta por ahora a los deportistas profesionales pues, sí, van más rápido. Si recorremos 21 kilómetros en 2 horas, quiere decir que en una hora recorreríamos aproximadamente 10 kilómetros. Así es que nuestra velocidad a lo largo de todo el recorrido sería más o menos de 10 km/h. ¡Fácil de nuevo!

Podemos analizar muchísimos objetos que nos rodean en la vida cotidiana, pero de lo que nos damos cuenta enseguida, es de que, eso del movimiento en el cielo... no es tan distinto en la Tierra.

Sigamos un poco más. ¿Conocés a los animales más veloces de la Tierra? Acá te los presento. El animal más veloz en el mar es el pez vela, y puede alcanzar en el agua, hasta 110 km/h. El guepardo, muy conocido por su gran velocidad, puede alcanzar en tierra hasta 120 km/h. Pero, no te asombraste del todo aún, pues el animal más rápido en el aire, el halcón peregrino, puede llegar hasta ¡390 km/h!

Todo ésto que hemos analizado son casos sin dispositivos artificiales. Vamos por ellos entonces. ¿A qué velocidad se mueve una persona en bicicleta en la ciudad? Teniendo en cuenta que debe respetar los semáforos, y puede tener muchos obstáculos en su camino, y nada lo apura, supongamos que puede ir a unos 10 km/h. Y, ¿un auto? Sale un auto desde La Plata y se dirige hacia Chascomús, que queda a más o menos 80 km, y tarda 1 hora. ¿A qué velocidad fue? Tenemos una distancia, un lapso de tiempo, y entonces sabemos que fue a 80 km/h, aproximadamente. ¿A cuánto va una moto? Las motos pueden tener velocidades muy parecidas a los autos, pero por ejemplo las de competición, van en promedio a 200 km/h, e incluso en las competencias de las más exigentes, pueden haber velocidades de hasta 350 km/h. ¿Los Fórmula 1? Esos sí que son rápidos. El promedio de las velocidades en carrera es de 250 km/h, pero en algunos tramos en donde hay rectas rápidas pueden llegar hasta 390 km/h. Casi que no le gana al halcón peregrino, ¿no?

Ahora sí, vamos a irnos al aire. Nos despegamos de la Tierra junto a un gran avión, y descubrimos que la velocidad que mantiene en su recorrido, es de 1.000 km/h. ¿Grande no? No te preocupes, podemos seguir. La palabra despegue está muy bien utilizada. ¿Qué nos mantiene atados a la Tierra? ¿Qué hace que yo no me despegue de la silla mientras escribo ésto? ¿y a vos mientras lo leés? Sí, es eso que enunció Newton en el siglo 17. La gravedad. Hoy la conocemos como una de las leyes fundamentales de la física: la ley de gravitación universal. Esta ley explica que los cuerpos que tienen masa se atraen entre sí por medio de la fuerza de gravedad. Esa atracción, o fuerza, dependerá de sus masas y de la distancia que haya entre ellos. Pero vayamos al ejemplo que nos trajo hasta aquí. La Tierra es muchísimo más grande que todos los elementos que tiene sobre ella: cada uno de nosotros, nuestras casas, los autos, los animales, los edificios, los barcos, los aviones, los árboles, hasta el agua de los océanos. Es por ello que librarse de la fuerza que nos hace la Tierra hacia su centro es tan difícil. Despegarse de ella es difícil. Pero, no es imposible. Un avión, al despegar, se libera de ella, aunque se quede relativamente cerca. ¿Y si quiero ir más lejos? ¿Y si quiero poner un satélite en órbita? ¿o mandar una sonda a algún planeta? ¿tengo que hacer más fuerza? ¡Sí, y muchísima! Esa fuerza tan grande que debo ejercer me dará un impulso muy grande, y con ello una velocidad enorme. Hasta ahora hemos llegado hasta la velocidad de 1.000 km/h. ¿Sabes hasta cuánto tiene que acelerar un cohete para despegarse de la Tierra? ¡29.000 km/h! Contame, ¿saliste lanzado de tu silla a esa velocidad?

Pero esto no termina acá. Supongamos que estoy a cargo de alguna misión espacial, pues soñar no cuesta nada, y lancé una nave para aventurarse hasta los confines del Sistema Solar. En ese caso estaría muy contenta pues mi nave llegó hasta donde tenía que llegar y aún sigue andando. Se llama Voyager I, y cada vez que pregunto: muchachos, a cuánto está yendo, no dejo de sorprenderme, pues me dicen 17 kilómetros por segundo. Mmmm, ¿por segundo? Si hacemos una cuenta rápida, eso quiere decir que va a, más o menos, 61.000 km/h.

Ahora sí, volvamos a los movimientos de la naturaleza. Esos que no necesitan de motores ni ningún tipo de combustible.

¿Por qué existen el día y la noche? Pues, la Tierra rota. A veces le damos la cara al Sol, y a veces la espalda. ¿A cuánto? A unos 1.700 km/h. Pero además de rotar sobre su eje, se traslada alrededor del Sol, y lo hace a unos 100.000 km/h. Ahora bien, en el Sistema Solar, acompañan a la Tierra una gran cantidad de objetos: no solo hay 7 planetas más, sino que también hay planetas enanos, asteroides, cometas, y demás. El Sol es el mayor cuerpo del sistema planetario, y su gravedad es la que domina el movimiento de todos los cuerpos. Así como la Tierra se traslada alrededor del Sol, el resto de los planetas también lo hacen. El planeta más cercano al sol, Mercurio, se mueve a unos 170.000 km/h, mientras que el más lejano, Neptuno, a unos 17.000 km/h. El Sistema Solar, como un todo, se mueve a unos 50.000 km/h. Pero entonces... ¿el Sol se mueve? Sí, y cuando se mueve arrastra a todo el Sistema solar consigo.

El Sol es una estrella relativamente pequeña. Aunque es enorme en comparación a la Tierra (unas 330.000 veces mayor), dentro de todos los tipos de estrellas que existen, no es de las más brillantes ni de las más grandes. Entonces, uno podría pensar que si una estrella es muchísimo más grande que el Sol, no se podría mover tan rápido. Pero a veces la intuición engaña. ¿Puede haber algo que acelere estrellas de gran masa? Veamos, estas estrellas se encuentran en lo que se conoce como cúmulos, que son grupos de miles de estrellas (incluso hasta decenas de miles), y, al vencer la gravedad que las ata a estos sistemas, pueden desplazarse a grandes velocidades. Es similar a cuando despegaba un cohete: el cohete se despega de la acción de la gravedad de la Tierra, y las estrellas se pueden despegar de la acción de la gravedad de miles de ellas, un cúmulo entero. ¿Cómo se despegan? Hay dos maneras. La primera se da así: supongamos que dentro del cúmulo existe un sistema de dos o tres estrellas que están unidas, las cuales ya poseían ciertas velocidades en ese entorno cercano. Llega una estrella externa, también con una cierta velocidad, y sucede algo parecido a una colisión: una de ellas resulta eyectada. Es algo así como cuando se produce un choque, o se rompe algo contra el piso: algunos pedazos salen disparados. La otra forma, es cuando sucede una explosión de supernova, y la estrella compañera sale ejectada como consecuencia de la explosión. Las velocidades de estas estrellas de alta velocidad, conocidas como runaway del inglés, pueden ir desde unos pocos km/s hasta más de 100. Es decir, desde unos 15.000 hasta 500.000 km/h, aproximadamente.

Finalmente, las estrellas más rápidas reportadas hasta el momento, son las estrellas de hipervelocidad. Sus velocidades son mucho mayores que las runaway, y pueden escaparse hasta ¡de la galaxia! Si un cohete de despega de la Tierra, y una runaway de un cúmulo quedándose en la galaxia... ¿cómo puede tomar tanta aceleración una estrella despegándose de la fuerza de gravedad de una galaxia entera? ¡Son miles de millones de estrellas que la atraen! No se preocupen, se puede encontrar una manera de explicarlo. En la naturaleza, los cuerpos que ejercen la mayor gravedad que se conoce hasta ahora, son los agujeros negros. Estos cuerpos así como atraen, pueden expulsar. Si una estrella se acerca a un agujero negro, pero no lo suficiente como para quedar atrapada en su campo de gravedad, el agujero negro puede proveerle una gran patada que la expulse a una velocidad tremenda. Esa velocidad es tan grande, que la estrella puede escapar de la galaxia. Las velocidades que se han observado hasta ahora son de entre 500 y 800 km/s, es decir, entre 2 y 3 millones de kilómetros por hora. Y esos objetos, amigos, ¡son los Fórmula 1 estelares!

Este texto te pudo haber parecido una mera recolección de datos de velocidades, pero no te preocupes, porque juntos aprendimos muchas cosas: qué es la velocidad, que el Sol se mueve, qué son las estrellas de alta velocidad, las de hipervelocidad, que el halcón peregrino se mueve a casi 400 km/h, y, lo más importante, que casi nada está quieto: el Universo se encuentra en constante movimiento.

Contame, ¿qué aprendiste o desaprendiste? La ciencia se trata de certezas y también de dudas, así que si te viste invadido por preguntas, estás en buen camino.

Contenido extra

Te conté que las estrellas de alta velocidad son las Fórmula 1 estelares, pero... ¿te preguntaste si hay algo que pueda despedir a un cúmulo entero de una galaxia? Si un agujero negro puede expulsar a una sola estrella. ¿qué podría expulsar a un cúmulo? Te doy una pista, existe una galaxia que se llama Messier 87, que podría darte la respuesta.

Y luego, una pequeña trampa. ¿Sabés cuál es la mayor velocidad que se puede alcanzar en la naturaleza? ¿Pensás que algunos de los objetos que te nombré pueden alcanzarla?

Sobre la autora

La Dra. en Astronomía Cintia S. Peri es egresada de la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la Universidad Nacional de La Plata. Desde el 2010 desarrolla su trabajo de investigación en el Instituto Argentino de Radioastronomía, CONICET, con su ingreso a la Carrera de Investigador Científico recientemente aprobado. Paralelamente, trabaja en divulgación de la Astronomía desde hace varios años, y en la actualidad se desempeña como Productora en el Planetario Ciudad de La Plata.