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Blog de los aficionados a la Astronomía
Astrobloguers » Entradas de febrero de 2009

El primer telescopio espacial

La atmósfera es esencial para la vida en la Tierra, pero al mismo tiempo es la peor pesadilla de cualquier astrónomo. Efectivamente, la capa de aire que rodea nuestro planeta “emborrona” las imágenes que nos llegan del espacio de tal modo que muchos comparan la práctica de la astronomía con intentar contemplar el Sol desde el fondo del mar. En realidad es peor aún, porque existen ciertos tipos de luz que nuestra querida atmósfera simplemente no nos deja ver. Esta luz que tiene la entrada prohibida a nuestro mundo es la que conforma la mayor parte del espectro electromagnético que va desde los energéticos rayos gamma o rayos X, hasta la radiación infrarroja o microondas. Únicamente las ondas de radio y el espectro visible se salvan de la censura atmosférica. Ni que decir tiene, una enorme cantidad de sucesos cruciales del Universo sólo se dejan ver en estas longitudes de onda.

Para enfrentarse a este desafío sólo hay una salida: instalar los telescopios fuera de la atmósfera. En efecto, esto explica que los observatorios profesionales se encuentren en la cima de altas montañas. Pero ni incluso así logramos evitar los efectos perniciosos de la atmósfera, puesto que siempre quedará algo de aire que empañe nuestras observaciones sin importar lo alta que sea la montaña elegida. Sólo en el espacio podremos conseguir observaciones perfectas de todo el espectro electromagnético. Pero poner algo en el espacio no es sencillo. Hace falta alcanzar la órbita terrestre, lo que implica que necesitamos acelerar nuestro telescopio hasta los 28000 km/h, lo que a su vez requiere energía, muchísima energía. Es por esto que se hace necesario el uso de potentes cohetes para alcanzar estas velocidades.

Desde que el 4 de octubre de 1957 el Sputnik 1 hizo compañía a nuestra Luna como satélite de la Tierra, todos los astrónomos del mundo soñaron con poner en el espacio un telescopio que les permitiese romper las ataduras de la atmósfera. Pronto numerosas cámaras y objetivos surcaron el espacio, pero, desgraciadamente, estos primeros telescopios espaciales apuntaban hacia…¡la Tierra! Lamentablemente se ve que espiar a nuestros vecinos tenía prioridad sobre el estudio de los cielos.

Sin embargo, la comunidad científica siguió insistiendo y por fin el 7 de diciembre de 1968 fue lanzado con éxito el primer telescopio espacial: el OAO-2. El OAO -siglas de Observatorio Astronómico Orbital- era un satélite estadounidense de dos toneladas que fue bautizado como Stargazer una vez en el espacio. Estrictamente hablando, el OAO contaba con varios telescopios distintos, aunque el instrumento estrella estaba formado por cuatro telescopios de 30,48 centímetros de diámetro, cada uno de ellos conectados a una cámara de televisión especial (Uvicon) para poder estudiar el espectro ultravioleta, una de las regiones prohibidas para la astronomía terrestre.

Por primera vez la Humanidad conseguía levantar el velo de la atmósfera y ante nosotros se nos presentaba un Universo como nunca antes nadie, literalmente, lo había visto. Desgraciadamente, la resolución del OAO no permitía obtener imágenes espectaculares, pero sí nos enseñó que el cielo en ultravioleta era muy diferente del que se podía ver desde la Tierra.

El satélite OAO-2 (NASA)

El satélite OAO-2 (NASA)

Puede objetarse que el OAO-2 no era un telescopio propiamente dicho, ya que más bien era un conjunto de cámaras y fotómetros. En todo caso, el honor de ser el segundo telescopio en el espacio le corresponde al Orión-1, lanzado por la URSS el 19 de abril de 1971 a bordo de la primera estación espacial de la historia, la Salyut 1. El Orión-1 era un pequeño reflector de 28 cm de diámetro y 140 cm de focal de tipo Mersenne, paradójicamente muy parecido a los telescopios de aficionado Schmidt-Cassegrain que podemos encontrar en la actualidad. Al igual que el OAO-2, el Orión-1 estaba diseñado para estudiar el ultravioleta y de este modo sacar partido a su privilegiada situación.

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Una nave Soyuz (izquierda) acoplándose a la Salyut 1.

La característica que hizo único al Orión-1 es que se trató del primer telescopio en ser controlado por un humano en el espacio. La tripulación de la Soyuz 10 debía haber sido la primera en trabajar con este telescopio, pero no logró acoplarse completamente con la estación y hubo de regresar a la Tierra con las manos vacías. Poco después, los cosmonautas de la Soyuz 11 Georgi Dobrovolsky, Víktor Patsáyev y Vladislav Vólkov lograron acoplarse a la Salyut y se convirtieron así en los primeros habitantes de una estación espacial. Sería Patsáyev el primero en manejar el Orión-1 dentro de la estación, por lo que fue el primer “astrónomo espacial”.

Telescopio espacial Orión.

Telescopio espacial Orión.

Pese a que batió el récord de permanencia en el espacio, la tripulación de la Soyuz 11 murió durante su regreso a la Tierra debido a una despresurización causada por un fallo en una de las válvulas de la cápsula. En los años  siguientes se siguieron lanzando telescopios espaciales para observar distintas regiones del espectro, aunque no sería hasta 1990 cuando, tras múltiples retrasos, haría su aparición el Telescopio Espacial Hubble. El Hubble no fue, como hemos visto, el primer telescopio en órbita, pero su espejo primario de 2,4 metros lo convirtió en el primer gran observatorio espacial. Además del Hubble, varios telescopios espaciales nos han mostrado cómo son esos otros cielos en distintas longitudes de onda. Gracias a ellos, la astronomía ya no volverá a ser la misma.

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100 Horas de Astronomia en Nicaragua

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¿Te has preguntado alguna vez qué se siente al observar por primera vez el relieve de la superficie lunar, o como se observan los anillos de Saturno? ¿Cómo se ven las estrellas y nebulosas a través de un telescopio?

Si es asi, ¡esta es tu oportunidad! La Asociación Nicaraguense de Astrónomos Aficionados, ANASA, presidida por el Dr. Jaime Incer Barquero, pondrá a tu disposición sus equipos, experiencia y
conocimientos para que puedas tener la oportunidad de observar por primera vez, ¡a través de un telescopio real!

ANASA, en conjunto con las organizaciones internacionales Astronomers Without Borders y Sidewalk Astronomers, están preparando la mayor jornada mundial de observación astronómica del año: 100 Horas de Astronomía; una de las actividades principales dentro de la celebración del Año Internacional de la Astronomía.

Este evento tendrá lugar entre las fechas del 2 al 5 de Abril, en donde los astrónomos aficionados y profesionales pondrán sus equipos a disposicion del publico, y puedan junto con ellos, compartir el gozo y el asombro de observar el firmamento celeste, tal como lo hiciese por primera vez Galileo Galilei hace ya 400 años.

En Nicaragua, el evento tendrá lugar en distintas ciudades del País, dando inicio el día 3 de Abril en Managua. El día 4, ANASA se desplazara hacia distintas ciudades del País, entre ellas: Granada, Masaya y Jinotega para que de manera simultanea el Pueblo de Nicaragua tenga la oportunidad de observar a través de un telescopio: ¡todos están invitados!

Si tu eres un astrónomo aficionado y deseas participar activamente en esta jornada con tus equipos y experiencia, ¡no dudes en contactarnos! ¡Juntos podemos hacer de este evento una jornada inolvidable!

Para ello, puedes enviar un correo con tus datos personales, Ciudad y equipos con el que cuentas a: info@anasa.org.ni

Para mayor información sobre el Proyecto 100 Horas de Astronomía, puedes visitar el sitio: http://www.100hoursofastronomy.org/

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Desvelando los enigmas del Sistema Solar en busca de vida

Somos curiosos por naturaleza. Desde tiempos ancestrales estamos siempre buscando la respuesta a la eterna pregunta: «¿por qué?» ¿Por qué sale el Sol por las mañanas? ¿Por qué hace frío y otras veces calor? ¿Por qué brilla la Luna? ¿Por qué, por qué, por qué….? Muchas vidas se perdieron buscando tierras lejanas, muchos años en recorrer enormes distancias para encontrar respuestas.

Una de las cosas que personalmente más me llaman la atención en el mundo de astronomía es la posibilidad de encontrar vida en otros planetas. Suena a tópico y quizá hasta ciencia ficción, pero hay que volver a la cuestión de siempre, a esa pregunta que todos consciente o inconscientemente nos hemos hecho alguna vez. Pero no hemos hecho más que empezar a adentrarnos en el Espacio. Aún no hemos puesto el pié más allá de los 380.000 kilómetros que nos separan de la Luna.

Nuestros vecinos planetarios

Orbitando a nuestro lado tenemos otros lugares similares pero también muy distintos al mismo tiempo como Venus y Marte, qué os voy a contar. Aún hoy siguen siendo noticia de primera plana en muchos medios. En Marte orbitan y pisan numerosos artefactos humanos con el fin de escudriñar hasta el último rincón de este enigmático cuerpo celeste. Y es que estamos naciendo en el conocimiento, apenas empezamos a desvelar misterios.
Me llamó la atención hace unos meses, que cayó en mis manos un libro de astronomía del año 1969, en el que se podía leer lo siguiente (de forma textual):

«…Venus muestra muchas cosas en común con la Tierra. Tiene casi el mismo tamaño y, como ella, presenta estaciones regulares a medida que se traslada alrededor del Sol. Como los demás planetas, gira también alrededor de su eje, pero no podemos medir la duración del día venusiano (o su velocidad de rotación) por estar siempre completamente envuelto por una espesa capa de nubes que impide ver su superficie, que puede ser tierra firme o, posiblemente, un enorme océano».

Impresionante. Hace cuatro días no teníamos ni la menor idea de lo que había en Venus…

Titán, un mundo desvelado

Primera imagen de la superficie de Titán. Se compara con una imagen a escala similar de la Luna.

Primera imagen de la superficie de Titán. Se compara con una imagen a escala similar de la Luna. (ESA)

El artefacto humano en superficie que más lejos ha llegado y está ahora congelado a más de 170ºC bajo cero es la sonda Huygens en la luna de Saturno: Titán, una fantástica historia llena de emociones que se remonta casi 20 años atrás y que concluyó con éxito el 14 de enero de 2005. En el año 1980, la sonda Voyager 1 fotografió Titán a su paso por Saturno y encontró un mundo cubierto por un manto anaranjado. Era poco probable que allí existiera vida. En aquel momento solo teníamos las impresiones artísticas de Titán realizadas por los maestros del lápiz y las pinturas, pero queríamos verlo, probarlo, olerlo.

La mañana del 14 de enero de 2005 estaba pegado al ordenador, recargando una y otra vez la página web de la ESA, que mostraría los detalles que mucha gente estaba esperando: imágenes y sonidos obtenidas por la Huygens de un mundo que había permanecido oculto a nuestros ojos, un mundo extraño que se encuentra a más de 1000 millones de kilómetros de distancia. ¡Piénsalo, parece increíble! La sonda Huygens fue un éxito, pero no encontramos vida.

No sabemos casi nada, aunque empeño le estamos poniendo y andamos con paso firme. Jamás habíamos tenido tantas misiones espaciales de forma simultánea. Sondas que recorren el Sistema Solar en busca de respuestas. Incluso una que va a Plutón, que salió el 19 de enero de 2006 y lleva recorridos casi 2000 millones de kilómetros. Con cifras como estas, es inevitable pensar lo pequeños que somos y lo grande que es el espacio exterior. ¡Qué suerte tener un planeta seguro donde habitar!

Plutón, Caronte, Nix e Hydra

Plutón, Caronte, Nix e Hydra. (NASA).

A la New Horizons aún le queda mucho hasta recorrer los 6000 millones de kilómetros que tiene por delante. Y para cifras alarmantes, pensar que nuestro querido ex-planeta Plutón se descubrió en 1930. No supimos que tenía una luna enorme llamada Caronte hasta la década de los 70. Recientemente le hemos encontrado otras dos lunas Hydra y Nix. Pero allí, tampoco hay vida.

Los océanos de Europa

De momento solo podemos mirar al cielo y preguntarnos donde buscar para encontrarla. No obstante, en nuestro vecindario tenemos más candidatos, aún no se termina la búsqueda. Ahora las miradas están puestas es en Europa, gran luna de Júpiter cuyo interior se presume con agua líquida, precursora de vida. Quizá la energía calorífica que proviene del interior active las heladas aguas y provoque reacciones químicas que generen vida. Me emociona pensar que estamos viviendo sin saber que bajo esa superficie de kilómetros de hielo se esconden criaturas extraordinarias, y nosotros aquí, realizando conjeturas ajenos a una posible y tentadora realidad. Muy a menudo me inquieto por ese momento en que nos decidamos a explorarlo.

Qué emoción debieron sentir las primeras personas en ver imágenes de esas lunas, pensando que serían como la nuestra llena de cráteres y sin actividad visible, al descubrir que era todo lo contrario, superficies renovadas, volcanes y hielos; esos cuerpos también están vivos.

Imagen de la luna Europa tomada por Voyager 2 en Julio de 1979

Imagen de la luna Europa tomada por la sonda Voyager 2 en Julio de 1979. (Cyclops)

Más allá

Pero nuestro afán por encontrar vida siempre ha estado patente, no hemos dejado de enviar señales en cada misión interplanetaria. Muchas de las sondas y naves de exploración que enviamos también son emisarios, desde las primeras Pioneer que llevaban placas de identificación con signos y dibujos humanos, pasando por los famosos discos de oro montados en las Voyager que contenían numerosas imágenes y sonidos, así como ciertos jeroglíficos de fácil interpretación que una posible civilización pudiera encontrar y descifrar dentro de ¿millones de años? Actualmente la estrella más cercana al Sol es Proxima Centauri que se encuentra a más de 4 años luz y ni siquiera se dirigen hacia ella. Da lo mismo. No importan los más de 60.000 kilómetros por hora a la que viajan. Son insignificantes en ese tremendo vacío.

Nuestra última meta en la actualidad sin embargo no está ligada a naves espaciales y sondas, muy útiles para la investigación de nuestro Sistema Solar. Nuestras miradas también se centran en otros mundos mucho más alejados, los llamados planetas extrasolares. Aquellos que orbitan otras estrellas, otros mundos quizá como el nuestro y donde se estén preguntando si cerca de esa estrella a la que llamamos “Sol”, existen planetas habitables con seres vivos quizá inteligentes.

Ya lo decía Jodie Foster realizando una excelente interpretación como la Dra. Ellie Arroway en Contact, esa superproducción basada en la novela de Carl Sagan: «Si estamos solos en el Universo, cuanto espacio desaprovechado».

Fernando Fdez.
astrocosmos.es

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Año de nieves, año de bienes…

…¡y año de lluvias de meteoros, año de espectáculo!

Si alguien repasa el calendario lunar de 2009 se lamentará de que el máximo de las Perseidas coincida con un cuarto menguante, situado además próximo al radiante. Sin embargo en 2009 el espectáculo meteórico no será pobre para nada.

El Año Internacional de la Astronomía ha dependido de los caprichos de las efemérides y ha tocado en 2009. Este año no será especialmente rico en fenómenos astronómicos que puedan encandilar al gran público, pero algunos de los que sí lo hagan serán lluvias de meteoros.

Perséidas 2008 por el Grupo de Meteoros de la Universidad Complutense de Madrid. Este año no serán las Perseidas la lluvia estrella sino Leónidas y Geminidas.

Ya en el mes de enero hemos tenido una lluvia espectacular: las Cuadrántidas. Esta lluvia tuvo su máximo el 3 de enero con una actividad doble a la habitual: unos 130 meteoros/hora (THZ~150) desde los lugares oscuros de Norteamérica donde su visión fue más favorable. El doble de estrellas fugaces que en las “famosas y veraniegas Perseidas”.

De enero a abril la actividad meteórica será baja, con largas noches salpicadas por meteoros esporádicos y algunos bólidos procedentes del radiante del Antihelio. Ya en abril las Líridas se disfrutarán sin luna, aunque sus tasas serán bajas, en torno a 15 a la hora.

Las Eta-Acuáridas, a primeros de mayo, serán el plato fuerte para los observadores del Hemisferio Sur. En este caso la luna gibosa no favorecerá su observación, pero las resonancias de estos meteoroides procedentes del cometa Halley con el gigante Júpiter crean incertidumbre en las predicciones. Se esperan que la actividad pueda estar por encima de THZ 40 llegando hasta valores próximos a 80 (como las Perseidas).

Llegado el verano, las noches de julio y agosto tendrán meteoros procedentes de las regiones próximas a la eclíptica de Acuario y Capricornio.

Lluvías Julio-Agosto. Cortesía IMO

Lluvías Julio-Agosto. Cortesía IMO

Pese a la Luna, en estas noches cortas, la mayoría de los observadores no dejarán de lado a las Perseidas. Su máximo será el 13 de agosto a las 21h TU, aunque se espera que pueda registrar actividad por encima de lo normal durante la madrugada TU del 13 al 14, como en 2008.

Pero sin duda las Oriónidas, Leónidas y Gemínidas serán en otoño la traca final del Año Internacional de la Astronomía.

Las Oriónidas, en octubre, ofrecen una actividad media, pero especialmente durante los últimos 3 años investigadores y observadores se han admirado por sus aumentos predichos y los inesperados. Son hermanas de las Eta Acuáridas, pues también provienen del Halley. Su observación por tanto puede deparar muchas sorpresas, o sino al menos tasas moderadas, con THZ 30.

En noviembre las Leónidas podrían dar la enésima muestra de actividad alta, algo sorprendente tras más de 10 años del paso por el perihelio de su engendrador, el cometa Tempel-Tuttle. Las observaciones de 2008 de las Leónidas, con THZ 100 refuerzan las predicciones para 2009. Los observadores más favorecidos serán aquellos del medio y lejano oriente, donde distintas previsiones sitúan la THZ entre 100 y 500. El resto de observadores deberemos estar atentos durante esa noche y las próximas por si se repiten estallidos inesperados, como en 1996.

Si uno no tiene la posibilidad de observar el apogeo de las Leónidas, puede estar seguro de que las Gemínidas no le defraudarán. En diciembre tiene lugar la mayor lluvia anual, con THZ 120, meteoros de velocidad moderada, brillantes y que en 2009 tendrá muy buenas condiciones lunares. El máximo favorecerá a Europa y la costa este norteamericana. Es sin duda una de las mejores ocasiones para observar meteoros con este máximo tan propicio de las bellas Gemínidas.

Se pueden consular efemérides detalladas en la mayoría de las revistas de divulgación, en la web de Somyce http://www.somyce.org y en la versión en castellano del Calendario 2009 de la IMO: http://www.imo.net/calendar/spanish/2009 .<-->

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De las Estrellas y Constelaciones ( y II)

Constelaciones.

Lunes 16 de febrero de 2009.
Desde la Tierra las estrellas visibles se proyectan sobre una imaginaria esfera celeste que nos produce la sensación de que se encuentran todas a la misma distancia (la ausencia de la observación de paralaje celeste llevó a los griegos a creer firmemente en este supuesto). Desde la más lejana antigüedad diferentes agrupamientos estelares fueron reconocidos como figuras o seres mitológicos, estos agrupamientos imaginarios son las llamadas Constelaciones.

Constelaciones como Escorpio, Leo, Hércules, Pegaso, Andrómeda nos son familiares a través de la mitología griega, y los agrupamientos estelares que creyeron los antiguos reconocer como tales seres son aún hoy día utilizados. Otras constelaciones, como Tauro, se remontan aún más atrás en el tiempo y su origen se pierde en los albores de la civilización, más allá de la civilización Mesopotámica hace más de 5000 años.

andromeda1

La forma de cada constelación es debida a un efecto de perspectiva, ya que si el observador se colocase en un punto lejano al Sol, desde otro sistema estelar a varias decenas o centenares de años luz, las constelaciones aparecerían de forma diferente.

Todo el cielo está repartido en áreas que tienen límites y cada área contiene una de las antiguas constelaciones que le da nombre a dicha zona. Una constelación no tiene ningún significado físico, es simplemente una región del cielo con estrellas enmarcadas en unos límites y que nos son útiles como sistema de referencia para la localización de otros objetos celestes.

Al igual que cuando miramos un mapa de la Tierra nos valemos de la ubicación de la silueta de determinados paises para ubicar a otros vecinos menos reconocibles, igual hacemos con las constelaciones del cielo.

Los antiguos no cubrieron todo el cielo con constelaciones ni definieron con exactitud donde terminaba una y empezaba otra. Aunque las nuevas constelaciones introducidas conservan la metodología de nombres en Latín, representan objetos menos exóticos como puedan ser Telescopium, Microscopium o Antlia (bomba neumática).

A partir de 1927 la Unión Astronómica Internacional estableció las delimitaciones exactas de las constelaciones y quedó definitivamente delimitando las 88 zonas asignadas a cada constelación mediante la utilización del sistema de coordenadas celestes, a modo de paralelos y meridianos terrestres, que veremos más adelante.

De las 88 constelaciones, 48 constelaciones han llegado hasta nosotros desde la antigüedad (por griegos y árabes) y 40 han sido introducidas en la época moderna (casi todas las nuevas constelaciones se encuentran en el hemisferio austral que eran desconocidas por las antiguas civilizaciones mediterráneas).

Las constelaciones varían de posición a lo largo de la noche debido al movimiento de rotación terrestre, pero sobre todo cambian a lo largo del año, debido al movimiento de translación terrestre alrededor del Sol, motivo por la cual vemos unas determinadas constelaciones en Verano, otras en Otoño y así sucesivamente. En España son visibles unas 70 constelaciones.

El asterismo, o grupo de estrellas, más prominente en el firmamento boreal es el Gran Carro (para los ingleses la forma delineada es la de un gran cucharón) cuyas siete estrellas delinean la forma de un carro. El asterismo en si de 7 estrellas sólo son las siete estrellas más brillantes de la Osa Mayor, Constelación compuesta por muchas más estrellas aunque más débiles.Osa Menor sobre el Bartolo

Entre todas las Constelaciones, existe un grupo muy especial y que constituyen posiblemente las más antiguas de las que tengamos constancia, son las llamadas constelaciones Zodiacales. El Zodiaco no son otras que las constelaciones meridionales (hacia el Sur) para observadores de latitudes intermedias que se disponen a lo largo de una banda imaginaria de un anchura aproximada de unos 18º por la cual parecen transcurrir a lo largo de las sucesivas noches los planetas, el Sol (cuya trayectoria a lo largo del año marca la llamada eclíptica) y la Luna.

Una primera forma de acercarnos al estudio de las constelaciones es el dividirlas en constelaciones circumpolares y constelaciones estacionales. Esta clasificación sólo hace referencia a su visibilidad de acuerdo a la posición de un observador sobre la superficie de la Tierra, que para nuestro caso será un observador de una latitud intermedia (40º Norte).

Así, veremos que se habla de Orión –el cazador- como una constelación invernal, es decir que su visibilidad óptima (máxima altura hacia el horizonte Sur del observador a la media noche) se produce durante los meses de invierno, o bien de Sagitario como una constelación estival, porque alcanza su mejor momento de observación durante las calidas noches veraniegas.

En la fotografía anterior podemos reconocer la silueta de la Osa Menor (y en su extremo la estrella Polar; único astro inmóvil durante la noche) sobre el pico del Bartolo, en las cercanías de la ciudad de Castellón. No se trata de una constelación brillante y precisaremos reconocer el cercano asterismo de la Osa Mayor para identificar la Polar y las estrellas que conforman la Osa Menor.

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Distancia sideral

El mes pasado os hablaba sobre la magnitud y la distancia de las estrellas. Pues bien, en la entrada de hoy os hablaré de cómo se mide dicha distancia a las estrellas o incluso a otras galaxias. Como ya os imaginaréis no podemos sacar un metro e ir midiendo, de modo que se utilizan sistemas mucho más avanzados y curiosos de medir la distancia que nos separa de dichos cuerpos. Os hablaré de cuatro sistemas diferentes: paralaje, estudio de estrellas Cefeidas, estudio de supernovas Ia y por último el efecto Doppler. Van ordenados de menor a mayor según el cálculo de distancias para los que son utilizados. Comencemos.

Para distancias “cortas” (astronómicamente hablando) tales como distancias a planetas o estrellas cercanas se utiliza la paralaje (sí, aunque suene raro es femenino). Este método ya se conocía desde principios del siglo XIX y consiste en utilizar dos puntos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol como si fueran dos ojos. Me explico. Se observa la posición de una estrella por ejemplo en el mes de abril, y posteriormente se observa esa misma estrella en el mes de octubre. Al haber transcurrido 6 meses, la Tierra está situada en puntos opuestos de su órbita alrededor del Sol, lo que permite construir un triángulo entre la estrella y la Tierra que podemos usar para calcular la distancia. La estrella no se ve en el mismo lugar del firmamento ya que no son puntos que estén completamente fijos, sino que se desplazan por la galaxia al igual que lo hace nuestro Sol. Ésto provoca que haya un pequeño ángulo de diferencia que nos sirve para la medición. Así dicho es bastante enrevesado, pero con un dibujo fijo que lo entenderéis mucho mejor:

Paralaje

La p del dibujo es la mitad del ángulo que forma la posición en la que vemos la estrella en abril y en la que la vemos en octubre. Se mide en segundos de arco y se define a partir de una unidad de distancia llamada pársec, que equivale a 206265 UA, o lo que es lo mismo 3,26 años luz. Sabiendo cuánto es un pársec y aplicando simple trigonometría podemos saber fácilmente a qué distancia están los objetos a partir de dos puntos de referencia. Como ya os dije al principio la paralaje es más precisa en distancias “cortas” ya que a grandes distancias la variación en la posición del objeto a medir es demasiado pequeña y es más complicado medir.

Cefeida Eta AquilaeEn el siguiente paso están las Cefeidas. Una estrella cefeida es una estrella variable cuya luminosidad va cambiando con el tiempo de manera regular. Debido a esta variación, aparece una propiedad fundamental en el estudio de las Cefeidas que es su periodo. Éste se mide fácilmente mediante la observación de los máximos en la curva de luz (imagen de la izquierda), y puede ser utilizado para calcular la magnitud absoluta mediante la ley del periodo-luminosidad. Con esta simple relación entre el periodo y la luminosidad podemos calcular la magnitud absoluta; y por tanto podemos hallar la distancia a la que se encuentra sin más que aplicar la relación con la magnitud relativa tal y como vimos en la entrada del mes pasado. Este método es efectivo tan solo para estrellas dentro de nuestra galaxia y galaxias vecinas, pero se consigue gran precisión en el cálculo.

SN 1994aePara estudiar los objetos más allá de nuestra galaxia, es decir otras galaxias o cúmulos de ellas, se utiliza un sistema muy relacionado con las cefeidas pero más preciso: el estudio de las supernovas Ia. Una supernova Ia es un tipo especial de supernova caracterizada por la falta de la línea espectral del Helio y la presencia de la del Silicio. El cálculo de la distancia mediante el estudio de las supernovas tipo Ia es, como ya dije antes, muy parecido al de la Cefeidas. Todas las supernovas Ia conocidas tienen una curva de luz muy similar y con los máximos de emisión con magnitud también muy similar (en la gráfica de la derecha se observa perfectamente la curva de luz característica). Conocido dicho máximo de magnitud absoluta constante podemos acudir de nuevo a la relación con la magnitud relativa y obtener la distancia a la que se encuentran, tal y como hicimos con las Cefeidas. La principal diferencia y ventaja de este estudio frente al anterior es que gracias a la alta luminosidad de las supernovas Ia, se pueden observar fácilmente en cualquier galaxia y puede calcularse la distancia con mayor precisión.

Estas características de periodicidad de las Cefeidas y de luminosidad máxima constante en las curvas de luz de las supernovas Ia nos dan la posibilidad de utilizarlas como medida estándar de distancias, lo que se conoce como candela estándar.

Para terminar, os hablaré del sistema que se utiliza para medir las distancias a galaxias extremadamente lejanas o cúasares. Se trata del efecto Doppler. Este efecto es muy común en la Tierra para las ondas mecánicas, como por ejemplo el sonido. Es el efecto por el cuál escuchas más agudo el sonido de una ambulancia cuando se acerca a ti, y más grave cuando se te aleja. A grandes rasgos, esto se debe a una aglomeración de las ondas sonoras por delante de la ambulancia, provocando así el sonido más agudo (mayor frecuencia); y una disminución de las ondas en la parte de atrás, provocando el sonido grave (menor frecuencia). Sin embargo esto no solo ocurre en la Tierra con el sonido, sino que las ondas electromagnéticas como la luz también sufren el efecto Doppler. Un ejemplo terrestre del uso del efecto Doppler con ondas electromagnéticas es el radar que utiliza la policía para comprobar la velocidad que llevas con tu vehículo.

Si aplicamos esto al espacio, tenemos que observamos unas desviaciones en la longitud de onda de la señal que percibimos del cuerpo que estamos estudiando. Al igual que a la policía le sirve para saber a que velocidad viajas, ésto a los astrónomos y astrofísicos les sirve para saber si dicho cuerpo se está acercando o alejando de nosotros y la velocidad a la que lo hace. Cuando una estrella se acerca a nosotros, vemos como la frecuencia que nos llega es mayor que la emite (al igual que sucede en la ambulancia), y por tanto la longitud de onda es menor que la original. Esto hace que notemos un desplazamiento hacia el azul de la luz que recibimos. El caso contrario es que se aleja de nosotros, y en ese caso notamos que la frecuencia que nos llega es menor que la que emite realmente, por lo que se longitud de onda que vemos es mayor que la original. Esto hace que notemos un desplazamiento hacia el rojo. En el dibujo inferior se entiende mucho mejor.

Corrimiento por efecto Doppler

Ahora os preguntaréis que como se puede saber la velocidad y la distancia a dicha estrella, y la respuesta es muy sencilla. Dependiendo de la variación de la frecuencia se puede saber si la estrella viaja más rápido o más despacio; del mismo modo que el radar sabe si vamos más rápido o más despacio con el coche. Y una vez que conocemos la velocidad, la distancia es muy fácil calcularla gracias a la Ley de Hubble. Esta ley nos dice de forma simplificada que la velocidad es igual a la distancia de la estrella multiplicada por una constante llamada constante de Hubble. Por tanto despejando la distancia ya tenemos lo que buscamos. Este método de medición mediante el efecto Doppler es bastante impreciso, ya que el valor de la constante de Hubble no está perfectamente determinado y además no sabemos si realmente es una constante ya que todo parece indicar que varía en el tiempo. Aún así el efecto Doppler solo funciona para objetos de fuera de nuestra galaxia, lo cual nos limita demasiado.

Como anécdota del efecto Doppler, comentar que los resultados observados al estudiar galaxias lejanas coincide con lo que postula la Teoría del Big Bang: la expansión del universo. Debido a esta expansión acelerada, las galaxias más lejanas deben alejarse más rápido que las más cercanas, y por tanto su corrimiento hacia el rojo debe ser mayor. Efectivamente, este hecho se verifica al estudiar el efecto Doppler que producen estas galaxias lejanas, lo que constituye una buena prueba experimental de la validez de la Teoría del Big Bang.

En resumen. Para objetos cercanos calculamos la distancia a la que se encuentran utilizando la paralaje. Para estrellas alejadas y galaxias vecinas utilizamos el estudio de las Cefeidas. Para galaxias lejanas utilizamos las supernovas Ia. Y para las galaxias extremadamente lejanas y cuásares utilizamos el efecto Doppler. Por orden de precisión en el cálculo tenemos en primer lugar el estudio de las supernovas Ia, en segundo el estudio de las Cefeidas, en tercero la paralaje, y por último tenemos el efecto Doppler como el sistema de medición de distancias menos preciso.

Saludos ;)

Fuente de la curva de luz de la cefeida: Las Doce Mejores estrellas Variables
Fuente de la curva de luz de la supernova: Teacher’s Guide to the Universe by Lindsay M. Clark, MAP Education/Outreach Coordinator

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Relato de CC. Ficción:No estamos solos

La Noticia ha sido titular en todos los noticieros y ha llenado los titulares de todos los periódicos impresos: NO ESTAMOS SOLOS

Efectivamente: ¡no estamos solos en el universo! Una afirmación tajante y categórica, que puede desmontar antiguos esquemas y concepciones, y ha hecho tambalear antiguas ideas, pero que no deja de ser la constatación de un hecho que, aunque sólo fuese a nivel subconsciente, el que más o el que menos, ya sabía.

Permitirme que haga un pequeño resumen de cómo se ha llegado a este descubrimiento:

Hace ya algunos años que sabemos que los nuestros no son los únicos planetas orbitando en torno a una estrella. Aplicando precisas técnicas de astrometría, se consiguió medir el curioso movimiento de “bamboleo” que presentaban algunas estrellas próximas. Modelos matemáticos podían explicar este “bamboleo” si la estrella en cuestión tenía uno (o varios) planetas orbitando a su alrededor. Es fácil entender que los primeros planetas así descubiertos debían tener una masa muy elevada y orbitaban muy próximos a su estrella, para que este movimiento fuese mesurable con las técnicas de entonces. Poco a poco, a medida que se fue afinando el procedimiento, se detectaron planetas de menor masa (aun muy por encima de la masa del nuestro), incluso sistemas múltiples, en que son varios los planetas que orbitan la misma estrella. Se dieron, asimismo, coincidencias que permitieron constatar observacionalmente lo que los modelos matemáticos explicaban teóricamente en los ordenadores: si el plano orbital del planeta estudiado coincide con nuestra visual, resulta que éste pasa periódicamente por delante de su estrella (“tránsito”, sería el término apropiado), y aplicando técnicas de espectrografía se observa claramente una modificación en el espectro de la estrella, coincidiendo con este tránsito del planeta (esto, asimismo, daba una clara idea de su composición química).

Pero seguía faltando algo. Los medios materiales no eran lo suficientemente precisos como para detectar planetas de masas similares al nuestro, ni tampoco aquellos que se encontraran en lo que se ha denominado “zona de habitabilidad” (la distancia media entre el planeta y su estrella para que la vida, tal y como la conocemos, sea posible). Esta “zona de habitabilidad” (ZH), para nuestra estrella, está comprendida entre las 0.84 y 1.37 UA (Unidad Astronómica, la distancia media entre nuestro planeta y nuestra estrella, es decir, unos 125 millones de kilómetros).

No fue hasta la puesta en órbita de ZAMDER, los nuevos sistemas de telescopios basados en interferometría (compleja técnica de sistemas ópticos que permiten elevar en varios factores el poder resolutivo de los instrumentos), que no se consiguió encontrar planetas “pequeños”, similares al nuestro, ubicados en la ZH de la estrella estudiada.

Fue en una de estas estrellas, HKP998, una estrella “mediana”, de la constelación de Zafiro, no visible a simple vista, situada a 5.8 años luz, en la que los astrónomos pudieron constatar las posibilidades y el rendimiento de los nuevos sistemas de búsqueda planetaria. En torno a esta estrella ya se habían descubierto varios planetas gigantes, lo suficientemente alejados de ella como para permitir la existencia de algún otro planeta en la zona de habitabilidad. Además, hacía tiempo que se había detectado emisiones en distintas longitudes de onda, pero los científicos no acababan de ponerse de acuerdo en el origen, natural o no, de dichas emisiones.

En la siguiente imagen podemos ver un mapa del cielo con la localización de la estrella HKP998:

zafiro

Esta es una de las primeras imágenes obtenidas de su sistema planetario (antes de ZAMDER), en la que podemos ver la situación de los dos primeros planetas gigantes descubiertos, así como sus distancias respectivas a la estrella, en UA (después se llegarían a descubrir otros dos gigantes gaseosos más en torno a ella):

hkp998_1

En la siguiente, podemos constatar el incremento en el poder resolutivo de los instrumentos instalados en ZAMDER:

hkp998_2

Esta es la imagen más reciente de HKP998-5:

hkp998_4

Se encuentra a 1.2 UA de su estrella, presenta una masa muy similar a la de nuestro planeta (0.98), y se ha constatado la existencia en su superficie de vida basada en el carbono, como nosotros.

Ahora solo resta saber hasta que punto estas nuevas formas de vida han desarrollado o no algún tipo de inteligencia.

Lo que si queda confirmado, es que, nosotros, pobladores de Parsin, cuarto planeta de la estrella Galdo, no somos los únicos seres vivos del Universo.

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Las orejas de Saturno

Los anillos de Saturno se observaron por primera vez en julio de 1610, hace algo menos de 400 años. El mérito fue para el italiano Galileo Galilei. Y tiene mérito en parte porque las imágenes que daba el recién inventado telescopio eran de baja calidad; y en parte también porque hacía tan sólo unos meses que Galileo había descubierto los cuatro satélites mayores de Júpiter, es decir, los tenía muy recientes.

La mutulización de Urano por Saturno. FOTO: Pintura de Giorgio Vasari y Gherardi Christofano del siglo XVI expuesta en el Palazzo Vecchio, Florencia (Italia).

"La mutulización de Urano por Saturno". FOTO: Pintura de Giorgio Vasari y Gherardi Christofano del siglo XVI expuesta en el Palazzo Vecchio, Florencia (Italia).

Galileo pensó inicialmente que las estructuras borrosas que veía eran dos satélites muy próximos a Saturno. Incluso se llegó a decir que Galileo había visto ‘dos orejas’ a Saturno. Pero cambió de opinión. Con el tesón que le era característico, Galileo observó durante un tiempo aquellas ‘orejas’ que asomaban a cada lado del planeta. En unas semanas se dio cuenta de que éstos no cambiaban de posición respecto a Saturno de una noche a la siguiente y, además, fueron desapareciendo hasta el año 1612. Entonces sucedió algo que se repetirá en 2009: los anillos quedarán orientados de tal manera que desde nuestra posición, desde la Tierra, quedan planos y, como en 1612, dejarán de verse.

A medida que Saturno gira alrededor del Sol, periódicamente sus anillos se sitúan inclinados hacia la Tierra (esto ocurre de hecho cada 14 ó 15 años) y, por lo tanto, puede parecer que han desaparecido. Debido a que los anillos son muy finos cuando se observan con pequeños telescopios -como los que usaba Galileo y sus contemporáneos- Saturno podía pensarse que pierde sus anillos.

Según se ha ido observando, esta no coincidencia de los planos entre nuestro punto de vista y la inclinación de los anillos permite a los astrónomos ver por completo el disco planetario. Es, además, una buena oportunidad para estudiar el perfil de los anillos, buscar nuevos satélites del planeta y observar los anillos menos densos que, al ponerse de canto son más visibles. También es un buen momento para contemplar el misterioso polo norte azulado del planeta. Y es que, hace pocos años, en 2005, la sonda espacial Cassini sobrevoló el hemisferio norte y descubrió que los cielos allí son de color azul celeste y sus nubes amarillentas, pero por alguna razón en latitudes más septentrionales en el norte las nubes se aclaran, dejando un cielo de color azulado similar al nuestro.

Galileo Galilei no tuvo en cuenta esta circunstancia y dejó por unos meses de observar el planeta. Tampoco contaba con el instrumental adecuado.

Una imagen de Saturno tomada por el autor del artículo en marzo de 2007.

Una imagen de Saturno tomada por el autor del artículo en marzo de 2007.

Mientras, los astrónomos de la época hacían toda serie de conjeturas acerca del origen de estas ‘orejas’. Alguna de estas explicaciones incluían la posibilidad de que Saturno tuviera como dos asas o que fueran satélites muy concentrados sólo en sendas zonas ‘traseras’ del planeta, por lo que ni siquiera proyectaban sombra alguna.

Siglos más tarde, en 1655, el astrónomo Christiaan Huygens afirmó que tales apéndices no eran sino anillos de materia dispuestos en el plano ecuatorial, es decir, orbitando el planeta. Huygens explicaba que según cuáles fueran las posiciones de Saturno y de la Tierra en sus órbitas alrededor del Sol, la inclinación del disco respecto a la Tierra variaba.

Dibujo de Saturno realizado por Galileo Galilei en 1610. Crédito: Rutherford Appleton Laboratory .Dibujo realizado por Galileo en 1612. Crédito:

Dibujos de Saturno realizados por Galileo Galilei en 1610 (arriba) y 1616 (centro) y dibujo realizado por Huygens en 1655 (abajo). Crédito: Rutherford Appleton Laboratory .

Más tarde, un par de siglos después de aquella aclaración de Huygens, Giovanni Cassini planteó la posibilidad de que estos anillos no fueran como ‘placas’ de materia orbitando. Cassini observó zonas de distinto color y, por tanto, de distinta densidad y composición de materiales en el supuesto gran anillo de Saturno. De este modo, en 1675, Giovanni Cassini dividió el anillo de Saturno en dos, estableciéndose el nombre de división de Cassini a esta zona oscura que se observa en los anillos en su honor.

Poco antes de dar comienzo el siglo XIX, el matemático Pierre-Simon Laplace añadió al estudio de Saturno la hipótesis de que los anillos estaban formados por muchos anillos delgados separados entre sí por la fuerza centrífuga generada por la rotación del planeta.

En 1857, James Clerk Maxwell demostró de forma matemática que los anillos delgados estaban formados en realidad por numerosas masas pequeñas que mantenían órbitas independientes.

En 1895 los investigadores James Keeler y William Campbell dedujeron la velocidad de las partículas en los anillos a partir de su desplazamiento Doppler, es decir, midiendo los cambios en la longitud de onda de las líneas espectrales de la luz del Sol que las partículas de los anillos reflejan hacia nosotros. Se comprobó experimentalmente que los anillos orbitan a una velocidad distinta a la de la atmósfera planetaria. Y, también, se comprobó que los anillos interiores giran a una mayor velocidad que los anillos exteriores.

Así pues, este año 2009 y, sobre todo a partir de estas fechas en las que Saturno comienza a verse bien a horas tempranas de la noche, en la Constelación de Leo, es un buen momento para recordar aquella experiencia que intrigó a Galileo y, de paso, observar con todo su esplendor el disco planetario de Saturno. Saturno perderá sus anillos el próximo día 4 de septiembre cuando se encuentren perpendiculares a nuestro punto de vista.

Saturno y la posición de sus anillos en 2007 y 2008. FOTO: www.saturndaily.com

Saturno y la posición de sus anillos en 2007 y 2008. FOTO: www.saturndaily.com

En wikipedia, enciclopedia libre, se puede leer lo siguiente acerca de la observación de Saturno: El planeta se observa a simple vista en el cielo nocturno como un punto luminoso (que no parpadea) brillante y amarillento cuyo brillo varía normalmente entre la magnitud +1 y la 0, toma aproximadamente 29 años y medio en realizar una traslación completa en su órbita con respecto a las estrellas de fondo pertenecientes al zodiaco. Con apoyo óptico, como con grandes binoculares o un telescopio, se necesita una magnificación de al menos 20x para que la mayoría de las personas puedan distinguir claramente los anillos de Saturno.

Manuel Rodríguez de Viguri. Astroingeo-Ciudad de las Estrellas
Viguri(@)ya.com; info(@)ciudaddelasestrellas.org

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Rupes Recta, ¿un acantilado en la Luna?

Para muchos aficionados a la Astronomía la Luna es una molestia. La luz de nuestro satélite afecta a las observaciones de cielo profundo, llegando a hacerlas imposibles si la fase lunar es avanzada. En mi opinión, si no puedes con tu enemigo, ¡únete a él!.

No hay ningún otro cuerpo astronómico que se pueda observar con tanto detalle como la Luna. A pesar de llevar más de veinte años dedicado a la observación lunar, todavía siguen dejándome sin aliento los parajes desolados que aparecen al telescopio. Basta observar un amanecer junto a los montes Appeninus o el desplazamiento de las sombras de los picos sobre el cráter Plato para darse cuenta del magnífico espectáculo que noche tras noche nos ofrece la Luna.

Entre mis objetos favoritos se encuentra la formación que da título a la entrada de hoy. Ocho días después de la Luna nueva es posible observar con el telescopio una de las formaciones más espectaculares que nos ofrece nuestro satélite. Tiene el aspecto de una línea oscura, los americanos la llaman Straight Wall (Muro Recto) por su aspecto rectilíneo (hay que decir que en el siglo XIX era conocida incluso como la Vía del Tren, este nombre se lo debemos a un alarde de imaginación del astrónomo aficionado Thomas G. Elger, quien trabajaba como ingeniero de ferrocarriles) y la denominación de Muro obedece a que, dependiendo de la iluminación solar, aparece claramente su verdadera naturaleza: una gran pared de acantilado que se levanta sobre la superficie del Mare Nubium (Mar de las Nubes). Al menos estuvo claro hasta que a alguien se le ocurrió pensar que si este acantilado fuese un corte vertical en el terreno cuando los rayos solares incidieran perpendicularmente desaparecería por completo. La realidad es que se trata de un terreno en pendiente, la altura ronda los 250-300 m y la anchura es de unos 2,5 Km, lo cual ofrece una imagen bastante distinta del acantilado a 90º que imaginaron los primeros observadores.

Una imagen artística de Rupes Recta, la idealización resulta muy exagerada

Una imagen artística de Rupes Recta, la idealización resulta muy exagerada

Las teorías más acreditadas actualmente apuntan a que la pendiente es de unos 7º, aunque hay quien afirma que la pendiente es sensiblemente mayor, de alrededor de 40º. La longitud de esta formación es de 110 Km.

Desde la primera vez que vi esta formación en el telescopio, la imagen que tengo de ella es la de una espada. Y nunca deja de impresionarme. Es curioso que el descubridor de Rupes Recta, el astrónomo holandés Christiaan Huyghens también la asimiló a una espada, pero no resulta extraño: el parecido es evidente. La empuñadura de la espada esta formada por una cadena montañosa que los americanos llaman Stag’s Horn Mountains (Montañas del Cuerno del Ciervo), no se trata de ninguna denominación oficial, pero el término está bastante extendido. Un siglo después de su descubrimiento, Schroeter redescubrió esta formación y a pesar de ser un dibujante torpe, representó muchas formaciones lunares de forma estilizada y sin errores.

La carta 54 del Atlas Lunar de Antonín Rükl representa las inmediaciones de Rupes Recta, este Atlas Lunar es la obra de referencia obligada para los aficionados a la Luna.

Carta de localización del Atlas Lunar de Antonín Rükl

Carta de localización del Atlas Lunar de Antonín Rükl

La siguiente imagen está hecha con un telescopio de 180 mm, a la izquierda de Rupes Recta es visible una grieta mucho más pequeña conocida como Rima Birt. Para verla visualmente es necesario contar con un buen seeing, aunque no es difícil observarla mediante el método webcam. La rima Birt corre de forma paralela aproximadamente al muro recto y acaba en un foso. Esta formación es un reto tanto para aficionados (por su dificultad para observarla) como para los científicos, ya que no hay una teoría que explique razonablemente por qué se encuentra ahí. El cráter con forma de cuenco que hay junto a la grieta se denomina Birt, en honor al astrónomo y selenógrafo inglés William R. Birt, tiene un diámetro de 17 Km, frente a los 50 Km de longitud que presenta Rima Birt.

Rupes Recta

Tras la fase de Luna Llena, Rupes Recta se puede observar como una línea de color blanco

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