¿Dónde están las estrellas?

Una de las cosas buenas de vivir en un pueblo minúsculo de una región poco poblada es que se ven las estrellas. No hace falta coger el coche para salir del núcleo urbano ni buscar una buena zona de observación en un área alta y apartada, basta con abrir la puerta de casa, mirar arriba y ahí están. Carezco de conocimientos fotográficos para sacar una buena foto del cielo nocturno, así que para empezar esta entrada recurriré a la pintura, a la Noche estrellada de Vincent Van Gogh, que además es un ejemplo perfecto para ilustrar la fascinación de la humanidad por el cielo y la relación entre arte y astronomía, que tan bien explica Paco Bellido en esta charla organizada en el Museo del Prado (la referencia a Van Gogh empieza en el minuto 1:06:06).

¿Y por qué el cielo nocturno de las ciudades es tan anodino? Esta otra foto de Paco Bellido, titulada Apaga las farolas para encender las estrellas, nos ofrece la respuesta en forma de metáfora visual: la culpable es la contaminación lumínica, que, según el glosario 100 conceptos básicos de astronomía editado por la Sociedad Española de Astronomía, es «la emisión de flujo luminoso procedente de fuentes artificiales nocturnas con intensidades, direcciones, rangos espectrales (colores) u horarios innecesarios para las actividades que se planea desarrollar en la zona iluminada».

La intuición y la experiencia nos dicen que cuando estamos en un entorno muy iluminado, lleno de farolas y luces, ese brillo nos «tapa» la estrellas y nos impide verlas, pero ¿en qué consiste el mecanismo físico de este fenómeno? La luz emitida por fuentes artificiales se refleja y dispersa por la atmósfera, creando un fondo luminoso brillante que impide ver el brillo procedente de las estrellas por falta de contraste.

Ciudad de México de noche. Autor: Fernando Tomás [CC BY 2.0]

David Galadí explica a la perfección los fenómenos de esparcimiento de la luz en este artículo de la revista Física y Sociedad del Colegio Oficial de Físicos. La luz, como cualquier onda electromagnética se caracteriza por su longitud, amplitud y velocidad. La luz visible por el ojo humano se corresponde a longitudes de onda de entre 400 y 700 nm. Las moléculas de oxígeno y nitrógeno de la atmósfera tienen unas 200 milésimas de nanómetro, es decir, son mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible. Y cuando la luz interacciona con moléculas más pequeñas se produce el efecto de esparcimiento de Rayleigh: la luce incidente rebota en todas las direcciones. Este fenómeno, sumado al efecto Mie, que provoca la reemisión de la luz al chocar con partículas de tamaño semejante a la longitud de onda, como polvo en suspensión y aerosoles, crea ese halo luminoso que nos impide ver las estrellas.

Es importante destacar que el esparcimiento de Rayleigh es más intenso cuanto menor sea la longitud de onda o, lo que es lo mismo, el esparcimiento es mucho mayor en el caso de la luz azul que en el de la luz roja.

Espectro electromagnético. Autor: Horst Frank [CC BY 3.0]

Este hecho, que es el responsable de que veamos el cielo azul, también es la base de la recomendación de usar lámparas de colores cálido en lugar de LED blancos para atenuar la contaminación lumínica. Entre las recomendaciones recogidas en la Guía práctica de iluminación de exteriores de la IACT/OTPC también se cuentan otras como orientar correctamente la luz o usar luminarias adecuadas que impidan la emisión de luz hacia arriba.

El catálogo de la exposición El lado oscuro de la luz producida por el Museo de la Ciencia y el Agua de Murcia repasa varios de los efectos nocivos de la contaminación lumínica, que van desde alteraciones en la salud humana o interferencias negativas en el ciclo vital de animales y plantas al aumento del gasto energético o la imposibilidad de contemplar las estrellas. Esto último, que podría parecer trivial, no lo es en absoluto: no olvidemos que la astronomía es una de las ramas más antiguas de la física y que ha impulsado grandes avances científicos, como demuestra la obra de figuras de la talla de Galileo, Copérnico, Newton o Hubble. Además, la contemplación del cielo nocturno forma parte del patrimonio cultural de la humanidad, como subraya la Declaración sobre la defensa del cielo nocturno y el derecho a la luz de las estrellas.

Para sacar fotos a la luna sí que me llega la cámara