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VO: Investigación y didáctica de la astronomía en la era de la WWW (II)

German Peris Luque

Vimos anteriormente cual era la misión del observatorio virtual y someramente cuales eran los estándares establecidos para poder poner a disposición de la comunidad astronómica internacional los cada vez más numerosos archivos astronómicos existentes en el mundo; desde viejas placas de vidrio tomadas hace decenas de años hasta las más recientes observaciones multirango con telescopios como el GTC; el más grande del mundo situado en la isla de la Palma.

Una vez establecidos unos estándares para dar formato a los archivos astronómicos que deben de recoger todos los organismos que quieran ofrecer sus datos a VO, se desarrollan unas aplicaciones que entienden de esos estándares y que nos permiten acceder a diferentes archivos establecidos en diferentes partes del mundo, interpretarlos e interconectarlos, de forma que se nos devuelva una información útil susceptible de ser interpretada y hacer ciencia….o docencia.

 

Aunque las aplicaciones son ya muy variadas, vamos a ver algunas de las más usadas y nos centraremos en una de ellas, muy popular en los últimos años, utilizada no sólo por astrónomos profesionales y aficionados de todo el mundo, si no también por profesores de astronomía como recurso didáctico.

La primera que deseo mencionar es TOPCAT ( Tool  for  operations  on  catalogues and  tables);  es  una   herramienta desarrollada por Astrogrid (la iniciativa VO del Reino Unido), para manejo de datos en forma tabular en muy diversos formatos (incluyendo lógicamente FITS y VOTable). Imagen de la izquierda.

  

 

 

 

La segunda es VOSPEC; Herramienta desarrollada por el grupo  VO de la Agencia Espacial Europea (ESA), se encuentra orientada a la visualización y análisis de espectros y distribuciones espectrales de energía. Imagen de la izquierda.

 

 

 

La tercera es ALADIN, y a la que antes me hacia referencia. Sin duda un referente entre las aplicaciones del VO; Aladin es un atlas interactivo del cielo desarrollado por el grupo VO del Centro de   Datos   de   Estrasburgo   (CDS)   que   permite   visualizar   y  analizar   imágenes astronómicas así como superponer  catálogos y tablas.

 

 

 

Existen muchas más;

Representación de datos: VOPLOT (VOIndia), TOPCAT , STILTS (AstroGrid)

Imágenes & Catálogos:   ALADIN (AVO)

Espectros: VOSpec (ESA), SPLAT (Starlink), SPECview (STScI)

Discovery: VOSED (SVO), Datascope (NVO)

Cross-matching: OpenSkyQuery, Wesix (NVO),

Teoría: VisiVO (INAF)

Interoperabilidad entre aplicaciones: PLASTIC (EuroVO)

Entornos VO: AstroGrid

Web Services: CDS, NVO…

Librerías VO: PHP, PYTHON (NVO)

EDUCACIONAL: http://www.virtualobservatory.org/students/

Veamos un ejemplo de utilización de la herramienta Aladin.

 En primer lugar podemos descargarnos la aplicación o ejecutarla on-line. Es necesario tener instalado Java en el equipo y la opción que aconsejo es la descarga; un único archivo de muy pocos megas. Es uno de los portales del VO que pronto nos va a sorprender.

La última versión (versión 7) ya está disponible en castellano y ofrece mejoras en el tratamiento de los surveys entre otros.

Naturalmente necesitamos una conexión a Internet, pues nosotros le vamos a hacer peticiones a la aplicación de búsqueda de catálogos o imágenes, que la aplicación se encargará de buscar en los diferentes centros asociados al VO en todo el mundo que devuelven información en el formato entendible por la aplicación.

Pinchemos en “cargar” y seleccionemos “servidor de imágenes”. Allí le pondremos el nombre del objeto del que queremos que se nos devuelva información y el “cono” o “apertura” de búsqueda, es decir, la resolución o detalle abarcado. Seleccionemos M16 y dejemos el cono de búsqueda con el valor por defecto.

Si pinchamos “enviar” se nos devolverá en pocos segundos un índice de todas las imágenes disponibles. Seleccionemos por ejemplo “serc sr-mama de 11.5’x11.5’” y pinchamos en “enviar”.

 Ver imagen Aladin1

 La imagen nos la cargara en un plano o capa que podremos visualizar o no a nuestra voluntad. Se nos muestra el progreso de la descarga mientras dura la misma.

A continuación queremos superponer un catalogo desde por ejemplo Simbad, así que le pedimos que nos devuelva, de los diferentes “surveys” del cielo, la información de estrellas desde Simbad (manteniendo M16 y un cono de búsqueda de 14’ para que no nos cargue estrellas mucho más allá de la nebulosa).

 

El catalogo de estrellas se nos cargará en un nuevo plano, en el cual (pinchando con el botón derecho del ratón sobre el mismo), podremos establecer propiedades básicas, tanto de representación como por ejemplo de filtrado (aplicar un filtrado o cualquier operación al catálogo o a la imagen, nos creará un nuevo plano en Simbad).

 Después podemos seleccionar los catálogos del óptico de “All Vizier”. Quedémonos sólo con los V15 y VII/118. Aquí también podríamos especificar un catalogo por nombre, por ejemplo el famoso GSC2.2.

 Estando seleccionada la capa de la imagen cargada, podemos pinchar en el botón de “pixel” y realizar ajustes básicos en la presentación de la imagen. Fijémonos que la imagen esta calibrada astrométricamente, pues el catalogo de estrellas se superpone a la perfección con la imagen, lo cual es totalmente lógico y lo contrario no tendría sentido.

 También podemos crear una nueva capa de cruce entre los catálogos cargados pinchando en el botón de “cruce”.

Fijémonos que si pinchamos sobre la representación de una estrella (por defecto círculos azules, aunque como dijimos esto se puede cambiar a nuestra voluntad), bajo se nos devuelve una información completa sobre el objeto y un link a la base de datos que nos proporciona esa (y más) información del objeto, en una nueva ventana de nuestro navegador. Ya podemos empezar a entrever la potencia de Aladin, en el manejo de información perfectamente formateada.

Podemos, por ejemplo, buscar más detalles en imágenes de mucha más resolución que por ejemplo hubiera captado el telescopio espacial Hubble de esa zona (glóbulos de Bok en la nebulosa, proto-estrellas, etc).

 Para ello nos vamos a la opción “Missions” y ponemos en el campo “Mission” LogHST, ahora se nos devolverá la información disponible en una nueva capa, de aquellas zonas de las que existe imagen.

Podemos pinchar sobre alguna de las imágenes para verla con detalle.

 Naturalmente podemos operar la imagen que queramos del HST como cualquier otra imagen, estableciendo contornos, realizando mediciones de distancia con las herramientas de Aladin, etc.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ahora estamos ya familiarizados con el funcionamiento básico de Aladin, podemos ir “jugando” un poco y comprobando con asombro la cantidad de información astronómica que está a nuestra disposición.

Próximamente veremos un ejemplo muy sencillo y didáctico, pero ahora hablemos de ciencia. Gracias a los recursos del VO no sólo es posible utilizar el VO como apoyo a investigaciones científicas, si no que es posible hacer ciencia directa, como si estuviéramos recogiendo datos directamente de un observatorio, pero en esta caso con CERO horas de observación; las observaciones están realizadas, sólo tenemos que establecer que criterios necesitamos para nuestra investigación y bucear en el VO.

 ¿Qué ciencia podemos decir que se ha hecho directamente con el VO?. Bueno, sin irnos más allá de nuestras fronteras por ejemplo la búsqueda de enanas marrones aplicando criterios de color. (Enrique Solano, LAEFF/SVO y Eduardo Martín, IAC/SVO).Con cero horas de observación en telescopios (y esto es lo que me sorprende más que los propios descubrimientos) se han encontrado 10 a la 8 candidatos a enanas marrones.

 Próximamente seguimos con más del VO, si el cielo no cae sobre nuestras cabezas.

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VO: Investigación y didáctica de la astronomía en la era de la WWW (I)

VO: Investigación y didáctica de la astronomía en la era de la WWW (I)

 

German Peris Luque

 Introducción

 Cada época de la historia ha venido marcada por unos determinados avances en nuestra comprensión del universo. Si han existido épocas en las que los cambios han sido muy lentos y sutiles, en otras por el contrario han sido espectaculares, y en algunas, como en la que estamos viviendo entrado el siglo XXI, podríamos tachar de vertiginosos.

El avance en el conocimiento del universo ha ido parejo tradicionalmente de la cantidad de datos que disponíamos de él. A mayor número de datos, tanto más podíamos aventurarnos en refutar teorías que explicaran el universo.

Sin embargo, actualmente parece que vivimos en una época en la que esa relación aparentemente simple, no se cumple. Por primera vez en la historia de la humanidad, la cantidad de datos disponibles del universo, gracias a los telescopios en tierra y a los telescopios en el espacio, cubriendo lo que se ha venido a llamar la astronomía multi rango, es tan basta, que el crecimiento de datos no va en paralelo con el avance en el conocimiento del universo.

El proyecto del Observatorio Virtual (al que me refiero en adelante por sus siglas en ingles, VO) intenta precisamente suplir el problema actual del “exceso” de datos científicos (resultados de los diferentes surveys en el pasado, presente o futuro), su interoperatividad  y la búsqueda de resultados científicos a partir de ellos, mediante  lo que se conoce como minería de datos.

 Atlas y catálogos astronómicos (un poco de historia).

Podemos situar en el siglo II antes de Cristo el primer catalogo de estrellas recopilado por Hiparco. Recogía la posición y magnitud aparente (era un concepto que se definía por primera vez) de unas 1.000 estrellas. Su popularización se vio retrasada 4 siglos,y dado a conocer de la mano de Tolomeo. El error en este catalogo de estrellas, recopilado sin medios ópticos, venía a tener una media de unos 20 minutos de arco.

  Hubo que esperar al siglo XVI a que Tycho recopilará un catalogo (aún sin medios ópticos) que rozaba la perfección de lo que se podía hacer a simple vista; 1 minuto de arco de error. Gracias a esta precisión, Kepler pudo descubrir y formular las leyes del movimiento planetario en lo que podríamos considerar la primera minería de datos (explotación) de un archivo astronómico.

Con la aparición del telescopio, y en concreto con los círculos meridianos, aumentó el número de estrellas que era posible catalogar y sobre todo la precisión de la que disponíamos que dependía principalmente del instrumento óptico empleado. Podríamos citar el catalogo de Flamsteed (3.310 estrellas) o, ya en el siglo XIX el último gran catalogo de la era pre-fotográfica; el Bonner Durchmusterung (BD para los amigos), de las manos (ojos más bien) del astrónomo prusiano  Argelander, que recogía nada menos que unas 320.000 estrellas de hasta la magnitud 9,5 con una precisión inferior a los 10 segundos de arco.

 Con la aparición de la fotografía y su rápida aplicación a la astronomía, el panorama en atlas y catálogos del cielo cambió radicalmente. El registro que permite la fotografía aumenta drásticamente el número de objetos detectables, pero sobre todo permite la objetividad en las mediciones y poder compartirlas entre astrónomos del mismo centro con mayor facilidad y menor pérdida de datos (errores).

 

Aunque algunos proyectos iniciales (Cartes du Ciel, 1887) pretendían implicar diferentes observatorios a nivel mundial en un cartografiado completo del cielo, lo cierto es que el primer trabajo destacable vino de la mano el Monte Palomar (EEUU) con su Palomar Observatory Sky Survey (POSS); 935 placas realizadas entre 1950 y 1957 con la famosa cámara Schmidt de 48 pulgadas, y que cubrían un campo de 6º de latitudes celestes entre -33º y +90º.

 

Algunos atlas fotográficos (como la propia revisión del POSS, con el POSSII, cuarenta años después) se hicieron famosos entre los observatorios profesionales, así como las compilaciones de catálogos como el de Yale (BS/HR) o el de H. Draper (HD), teniendo este ultimo 272.000 objetos.

 Se calcula que los diferentes observatorios distribuidos por todo el mundo generaron para sus diferentes campos de estudio un total de unos 3 millones de placas, muchas de las cuales terminarían en sótanos polvorientos una vez utilizadas y más aún  con la interrupción de los detectores de estado sólido CCD.

Placas sin embargo que contienen información aún útil para ciertos campos, y que deberían ser “rescatadas” y digitalizadas.

 De entre los catálogos modernos con más renombre seguro que nos suena el GSC (15 millones de estrellas), concebido en la era de la informática y la eclosión de la astronomía espacial para el apuntado del famoso telescopio espacial Hubble (HST).

 La proliferación de misiones espaciales para escrutar el cielo en diferentes bandas espectrales, diferentes surveys en tierra para cubrir todo el cielo en las bandas de visible e infrarrojo adecuadas para fotometría, astrometría y espectroscopía, en la era de la información e Internet, ha permitido generar catálogos e imágenes (a los que nos referiremos como archivos astronómicos en general) de millones y millones de objetos en diferentes rangos espectrales.

 

 

  Los actuales detectores CCD, de alta eficiencia, devuelven cada vez imágenes con más resolución y objetos más débiles con menor esfuerzo en el proceso de detección, que genera problemas, primero para la descarga o movimiento de esa información (incluyendo el almacenamiento) y después para su correspondiente análisis o reducción de datos. Para esta finalidad, y de forma clásica, cada misión espacial, o cada observatorio en tierra, ha generado su propio software, encontrándonos un panorama de grandes volúmenes de información inconexa y con unas formas muy diferentes de trabajar los datos.

El primer “archivo” astronómico a disposición de la comunidad astronomita internacional fue el archivo INES, que devolvía información de los 235.000 espectros en el UV captados por el telescopio espacial IUE (Esa, 1978).

VIZIER, fue el primer “servicio” puesto en marcha por el Centro de Datos de Strasburgo (CDS) que proporciona acceso a unos 8000 catálogos diferentes, y que puso en evidencia la necesidad de homogeneizar los diferentes archivos astronómicos distribuidos por todo el mundo; así Vizier nos devolvía 144 nombres diferentes para referirse a la magnitud V del sistema fotométrico Johnson.

 Introducción al VO

El Observatorio Virtual (VO) es una iniciativa internacional, iniciada en el año 2.000, cuyo objetivo es solucionar los problemas de falta de homogeneidad en los diferentes archivos astronómicos existentes y el problema de la ineficiente gestión de grandísimos volúmenes de datos para su explotación científica. Es un proyecto en desarrollo y mejora que ha implicado a organismos de prestigio internacional.

El VO definirá una semántica, un protocolo de acceso, un formato y un modelo de datos común, para poner a disposición de toda la comunidad científica todos los datos disponibles de los diferentes archivos astronómicos distribuidos por todo el mundo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En junio de 2002 se fundó la alianza del observatorio virtual internacional (IVOA) que contiene actualmente la iniciativa común de unos 20 países que busca consolidar una plataforma común de acceso a datos astronómicos, entre ellas ese encuentra la desarrollada por SVO, de nuestro país, gestionado por el Centro de Datos de Astrobiología (CAB, CSIC).

Las posibilidades que ofrece el VO son impactantes cuanto menos, y sólo cuando manipulamos algunas de las diferentes herramientas desarrolladas por el VO (Topcat, Aladin, VOspec, VOsed,VOplot,…) comprendemos esta caracterización. Por ejemplo, es posible hacer ciencia con 0 horas de uso de telescopios, sencillamente empleando la minería de datos para los peta bytes de información repartida alrededor de todo el mundo y accesible de una forma sencilla, rápida y efectiva.

El VO es un proyecto desarrollado por científicos para científicos, y permite por primera vez en la historia un acceso a una información científica dispersa, de una forma casi increíblemente interconexa, enlazando  a múltiples archivos astronómicos de los mismos objetos, tomados desde diferentes proyectos y en muy diferentes épocas.

Como primera aproximación, nos valdrá decir que el VO es a la astronomía moderna como el buscador de Internet Google es a la búsqueda de información de Internet, pero con el plus añadido que la información devuelta se nos muestra de forma sencilla según nuestros criterios y nos permite bucear hasta hacer ciencia.

Destacar la importancia del VO, así el GTC, actualmente el telescopio más potente del mundo, ubicado en el Roque de los Muchachos (La Palma), ya devuelve los datos en el formato establecido por el VO.

Veremos en la siguiente entrada algunas aplicaciones del VO y la potencialidad didáctica que también ofrece para estudiantes de astronomía o astrofísica.

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Un observatorio astronómico para Galicia

Germán Peris Luque.

Observatorio Astronómico de Forcarei (OAF)

 Imagen superior; el observatorio del OAF durante una noche de invierno
 
 Hace cinco  años y por iniciativa de la Asociación Astronómica de Rias Baixas, nacía un proyecto de construcción de un observatorio astronómico semiprofesional en tierras gallegas. Por aquel entonces el observatorio de mayor abertura en Galicia era el de la Universidad de Santiago, con 60 cm de diámetro, pero por desgracia ubicado en el entorno urbano de la preciosa ciudad de Santiago. Sin duda una ubicación buena para la divulgación y para la formación de futuros astrofísicos, pero con limitaciones para la investigación en muchos campos de la astronomía observacional por la proliferación de las luces urbanas.

Después de estudios detallados sobre una ubicación adecuada en los que se debía barajar variables muy diferentes, como prospecciones de la calidad de cielo, lejanía de parques eólicos, accesos, etc…se decidió su ubicación en la localidad de Forcarei (Pontevedra), gracias no sólo a la buena calidad del cielo y su comuncación, si no a la completa colaboración y facilidades mostradas en todo momento por el Concello y su alcalde David Raposeiras. La imagen de la izquierda es el momento de su inauguración el 13 de marzo de 2009.

 

Gracias a diferentes colaboraciones de entidades públicas; Concello de Forcarei, Xunta de Galicia y Ministerio de Agricultura e Unión Europea, hace justo dos años ahora se hacía realidad el proyecto y veía su primera luz un magnifico instrumento; un telescopio de la prestigiosa óptica americana RCOS de 51 centímetros F:8 (en configuración RC) sobre una montura ecuatorial Paramount ME y como detector principal una cámara CCD ST11000 con un tamaño del chip equivalente a un negativo de 35 milímetros  y un tamaño de píxel de 9 micras, lo que da una resolución aproximada de 0,5” por píxel. Para hacernos una idea grafica, con este telescopio y cámara, en configuración a foco primario, podemos casi abarcar la luna llena, y alcanzar detalles con una resolución  inferiores al kilómetro.

El observatorio, plenamente operativo, y actualmente gestionado por la Fundación  Ceo, Ciencia e Cultura (FC3), formada por AstroVigo, Concello de Forcarei y la Universidad de Vigo, tiene dos líneas bien marcadas; una destinada a la investigación en cualquier campo que quede al alcance del instrumento y una segunda y especialmente importante que es la divulgación y formación, destacando en esta última una gran multitud de visitas de estudiantes y público en general.

 

El observatorio además abre sus puertas al público todos los viernes y sábados no festivos entre las 20:30 y 23 horas, atendiendo a personas de lo más diversas que se encuentran atraídas de forma casual por el edificio singular, o que han conocido su existencia por otros vecinos del Concello o por la página Web de la Fundación FC3, a través de la cual es posible la realización de reservas para visitas o la solicitud de tiempos de observación para aficionados y profesionales de cualquier punto de nuestro estado.

 

Recientemente además se ha celebrado en Forcarei una reunión de representantes de las asociaciones astronómicas gallegas (imagen de la izquierda) para hacer llegar el mensaje de que el observatorio está abierto a todo el mundo y especialmente a los aficionados gallegos; no es un ente cerrado y tan sólo hay que pedir adecuadamente tiempos para conseguir observaciones, tanto presenciales como asistidas, es decir realizadas por el operador del observatorio a petición.

 

 

En proceso continuo de mejoras, se abren nuevas perspectivas que incluirán no sólo la adquisición de nuevo instrumental científico y divulgativo, si no la construcción en un futuro muy próximo de un segundo edificio polifuncional que podría contar entre otros de un planetario para la formación de escolares y público en general.

En un futuro próximo está previsto incluso la robotización completa y operación a través de Internet, tras la asignación de tiempos a los observadores solicitantes.

 

 Sorprende que en un clima complicado como el reinante en Galicia, podamos disfrutar de forma sencilla, de un telescopio con una potencia semejante, pero cuando las noches son estrelladas y transparentes queda comprobado la efectividad y espectacularidad de las tomas del cielo….al alcance de todos.

Algunas tomas desde el observatorio de Forcarei por el autor (sin apenas procesar).

Nebulosa del Cangrejo M1 en Tauro

M13 en Hércules.

M42 en Orión (3 tomas RGBx 10 minutos)

M63; La galaxia del girasol en Canes.

M64, Galaxia del Ojo Negro en Coma.

M97. Nebulosa planetaria de la Lechuza en Osa Mayor.

M101. La Galaxia del Molinete en Osa Mayor.

M106. Galaxia en Canes.

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El arte en la astronomía

Saturno por Cassini

En nuestra sociedad suele existir una tendencia bastante popular a pensar que la ciencia y el arte son dos cosas diametralmente opuestas. Es cierto que existe una distancia entre ambas disciplinas, no tan acentuada como aquellos que piensan que la cultura es sólamente saber “de letras” y/o que “las ciencias” no son importantes, pero existe. Sin embargo, una vez te adentras en el mundo de la ciencia puedes encontrarte con cosas que se parecen más al arte que a la propia ciencia. En esta entrada os voy a hablar sobre algunas de las curiosidades artísticas de la astronomía, por ser quizá una de las ramas que mayores posibilidades ofrece para disfrutarla de forma visual, e incluso sonora.

La astronomía, así como la astrofísica, se basa principalmente en las observaciones realizadas por telescopios y radioantenas, ya sean con base terrestre o espacial. Debido a que nuestra atmósfera es una mala compañera que nos perturba las imágenes y nos hace invisible el cielo a ciertas longitudes de onda, lo mejor es salirnos siempre que podemos fuera de nuestro planeta para observar. Esto supone un mayor costo económico, pero se gana en potencia y nitidez en las imágenes que recibamos, lo que a la postre supone unos resultados científicos más precisos al estudiar los datos.

Otra propiedad importante de la astrofísica es que podemos observar el universo en el espectro electromagnético completo, es decir, desde las amplias ondas de radio a los energéticos rayos gamma. Desde tierra no podemos captar algunas emisiones, como bien podemos ver en la imagen inferior en la que se representa la absorción por parte de la atmósfera de diferentes tipos de radiación electromagnética. Así pues, los rayos gamma, rayos X, ultravioleta o infrarrojo no somos capaces de observarlos con un telescopio terrestre, y es necesario salirse al espacio para estudiar el universo en dichas longitudes de onda.

Absorcion de la radiación por parte de la atmósfera

Y aquí es dónde comienza a aparecer el arte en la astronomía. La gran mayoría de las astrofotografías realizadas por los telescopios espaciales están tomadas en una zona del espectro electromagnético que no es visible al ojo humano, es decir, no está en la región óptica en la que aparecen los colores. Esto quiere decir que en estas imágenes es completamente imposible que podamos ver algún color. Sin embargo en casi todas las fotografías que podemos observar en internet o los medios de comunicación sí que están a color. ¿Dónde está el truco entonces? La respuesta es muy sencilla: aplicando una simple transformación a la imagen para darla falso color.

El falso color se puede realizar con una sola tonalidad como por ejemplo hacen las cámaras de visión nocturna, en las que las imágenes son de color verde; o se puede realizar con la totalidad del espectro de colores. Este último caso es el más llamativo desde el punto de vista artístico pues siempre es más bonito ver una imagen con diferentes colores y tonalidades que una imagen monocromática. La forma de hacer esto último es sencilla e ingeniosa. Se coge la imagen obtenida por el telescopio y se asigna a la mayor longitud de onda observada el color rojo. Por otro lado, a la menor longitud de onda observada se le asigna el color azul. El resto de colores, se van dando de forma homogénea según el resto de frecuencias que haya en la imagen. Una aplicación de este método se puede ver en la siguiente fotografía de nuestro Sol tomada por el telescopio espacial SOHO de la NASA en luz ultravioleta.

El Sol en ultravioleta por el SOHO

Otra forma artística de observar y comprender el universo puede ser escuchándolo. Como ya sabréis, en el medio interestelar o interplanetario es imposible la propagación de una onda mecánica como es el sonido, pero podemos hacer una transformación para convertir la radiación electromagnética en sonido, al igual que hacemos en la Tierra con las ondas de radio. Esta conversión se puede realizar sea cual sea la longitud de onda de la radiación electromagnética, es decir no es algo único de las ondas de radio, y los sonidos resultantes pueden llegar a ser muy bonitos. Como ejemplo, os voy a dejar con los sonidos de un conjunto de 16 púlsares del cúmulo 47 Tucanae que llegan a sonar bastante armónicos. Existen muchas más “grabaciones sonoras” de púlsares y cuerpos de nuestro Sistema Solar que os invito a buscar por la red.

Así pues, tenemos que la astronomía, pese a ser una ciencia pura, muy basada en la observación y comprobación de hipótesis, tiene también un aspecto artístico que nos permite tener imágenes y fotografías que, bajo mi punto de vista, son las mayores joyas que podemos alcanzar hoy en día. Quizá no sean un cuadro de Picasso, Goya, o Van Gogh, pero las astrofotografías, en cierto modo, son pequeñas pinceladas del pasado que nos muestran de dónde venimos y, lo que es mejor, hacia dónde vamos.

Saludos ;)

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Segunda campaña de observación IACO

IACO - www.iaco.es

IACO - www.iaco.es

Ya está casi aquí la segunda campaña de observación del proyecto Iaco, un proyecto asociado al IYA para medir la terrible contaminación luminica del cielo español. Os animo desde aquí a participar, hacer una medida es tan fácil como salir a la calle y comprar las constelaciones elegidas con unas hojas, a menos estrellas mas CL. Con 5 minutos puedes contribuir a este estudio a nivel estatal coordinado por la sociedad malagueña de astrnomía. Esta segunda tanda de observaciones será del 16 al 28 de marzo entre las 20:30 y las 22:30. No tienes excusa para no hacerlo. Tienes más información en su página web.

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Partiview – Un Universo digital

http://www.haydenplanetarium.org/universe/partiview/

¿A qué distancia están las estrellas? Mirando al cielo en una noche estrellada uno puede llegar a pensar que ciertamente cerca, al menos lo bastante cerca como para llegar utilizando un vehículo espacial en un tiempo razonable. Pero en cualquier libro o revista de astronomía encontraremos que las estrellas están a cientos de billones de kilómetros de distancia y sólo para llegar a la más próxima habría que aventurarse en un viaje de miles de años. Pensaremos entonces que tales viajes interestelares son posibles solamente en nuestra imaginación.

Los mapas y cartas celestes nos resultan familiares. Es habitual disponer de una carta celeste redonda y plana que representa las estrellas visibles a nuestra latitud. O puede que hayamos visto alguna esfera celeste, al estilo de un globo terráqueo, que representa las estrellas del firmamento como puntos en su superficie redonda.

Pero tanto las cartas como las esferas celestes y otros tipos de mapas estelares son representaciones planas de un mundo tridimensional. Nadie cree, o nadie debería pensar, como en la Edad Media, que todas las estrellas están a la misma distancia de nosotros y menos aún ligadas a una esfera.

Con un ordenador y programas como Partiview, y el atlas o catálogo de objetos llamado el “Universo Digital”, desarrollado por el Planetario Hayden del Museo de Historia Natural de Nueva York, financiado por la NASA, ya no tenemos que conformarnos con realizar viajes espaciales a otras estrellas sólo en nuestra imaginación.

Con Partiview podemos viajar, por ejemplo, en dirección a la familiar constelación de la Osa Mayor a una velocidad mucho mayor que la de la luz. Enseguida notaremos que la forma de la constelación cambia lentamente. Dejaremos atrás la estrella más cercana de la conocida figura del carro, después otra, y luego otra, y entonces la figura habrá perdido por completo su forma de carro. Lo que desde la Tierra nos parecía un grupo de estrellas relacionadas, ahora no es más que un conjunto de estrellas inconexas. Las constelaciones pierden todo sentido en un viaje interestelar.

Fig. 1: Mirando hacia la Osa Mayor

Fig. 1: Mirando hacia la Osa Mayor

Fig. 2: A 57 años-luz del Sol, mirando en la dirección de la Osa Mayor.

Fig. 2: A 57 años-luz del Sol, mirando en la dirección de la Osa Mayor.

Con Partiview podemos viajar hasta objetos cercanos como nuestras vecinas estrellas, o hasta el otro extremo de nuestra Galaxia, o salir de ella y contemplar nuestro Grupo Local de galaxias, o mucho más lejos, hasta los objetos más distantes y antiguos conocidos del Universo. Y en todo momento, nosotros somos los que decidimos hacia dónde dirigimos nuestra atención y en qué dirección queremos viajar.

Podemos contemplar la Vía Láctea o Camino de Santiago en dirección al centro de la Galaxia, la espectacular región de Sagitario visible en verano. Y podemos verlo con otros ojos, los que nos brindan telescopios en tierra y en órbita, ojos sensibles no a la luz visible sino al infrarrojo, rayos X y gamma, o a las ondas de radio, que son así capaces de explorar las nebulosas donde se forman nuevas estrellas, regiones de hidrógeno ionizado o de polvo interestelar, así como púlsares y remanentes de supernovas, los restos de estrellas que dejaron de brillar hace cientos o miles de años.

También podemos constatar que vivimos en el disco de nuestra Galaxia, y hacia las afueras, notando cómo se distribuyen los cúmulos dispersos de estrellas y asociaciones estelares jóvenes, los cúmulos globulares, las nebulosas planetarias o los restos de supernovas.

Fig. 3: Una representación de La Vía Láctea, nuestra galaxia, y señalada mediante ejes de referencia, la posición de nuestro Sol.

Fig. 3: Una representación de La Vía Láctea, nuestra galaxia, y señalada mediante ejes de referencia, la posición de nuestro Sol.

El Universo Digital ha sido posible sólo tras siglos de ciencia y observación astronómica (esto ha proporcionado el conocimiento), y el desarrollo de las nuevas tecnologías (esto ha hecho posible que podamos disfrutarlo en nuestro ordenador personal). Cientos de miles de objetos se han incorporado en este atlas, que en su conjunto nos hace más fácil comprender el Universo en toda su magnitud.

La base del Universo Digital está en la representación de los objetos en la dirección precisa (el equivalente a la latitud y longitud) y a la distancia correcta. Pero esa distancia no ha sido nunca algo fácil de conocer. La primera estimación relativamente precisa de la distancia de una estrella se hizo hace sólo algo más de un siglo y medio. Hasta entonces poco se podía decir de la distancia de las estrellas, excepto que realmente es enorme.

Las primeras distancias a estrellas se midieron mediante el llamado paralaje anual de la Tierra. Es un efecto de perspectiva, que hace que las estrellas cercanas nos parezcan que están situadas en cierta posición respecto a las estrellas mucho más lejanas, pero en otra posición ligeramente movida seis meses después, cuando la Tierra está en el otro extremo de su órbita en torno al Sol.

Sin embargo el paralaje sirve sólo para conocer la distancia de las estrellas más cercanas, hasta unos 500 años-luz, una distancia enorme que sin embargo representa tan sólo una minúscula fracción del tamaño de la Galaxia. La mayoría de los planetas extrasolares descubiertos no distan más de unos 100 años-luz de nosotros.

Existe una clase de estrellas cuyo brillo cambia periódicamente, las Cefeidas, estrellas gigantes y frías cuya luminosidad está relacionada con el ritmo al que varía. El descubrimiento de este fenómeno permitió establecer una forma de medir distancias a estrellas mucho más lejanas que con el método del paralaje, incluso situadas en otras galaxias, hasta unos 50 millones de años-luz. A modo de referencia, la galaxia de Andrómeda, que pertenece al Grupo Local de Galaxias, en el que están la Vía Láctea y las Nubes de Magallanes, se encuentra a 2 millones de años-luz.

Pero aún es posible determinar distancias mucho mayores mediante el desplazamiento al rojo de la luz que emiten las galaxias y los quásares. El Universo se expande desde que comenzó con el Big Bang hace unos 13.700 millones de años. Debido a la expansión las galaxias parecen alejarse de nosotros, tanto más rápido cuanto más lejos están (en realidad se trata de una ilusión: el espacio es el que se estira, y se lleva a los cúmulos de galaxias con él). Al mismo tiempo, por alejarse, su luz nos parece algo más roja, tanto más roja cuanto más rápido se alejan. Por tanto cuanto más enrojecida es su luz, más lejos están de nosotros. Así es como conocemos la distancia a la que se encuentran los objetos más lejanos del universo, desde cientos a varios miles de millones de años luz. Cuando se visualizan todos estos objetos en Partiview salta a la vista la fascinante y sorprendente estructura “esponjosa” (con filamentos, nudos y espacios vacíos) de la distribución de los cúmulos y supercúmulos de galaxias.

Fig. 4: Distribución de las galaxias medida por el 2dF Survey.

Fig. 4: Distribución de las galaxias medida por el 2dF Survey.

Fig. 5: Distribución de las galaxias más lejanas y los quásares medida por el Sloan Digital Sky Survey (SDSS). De fondo, mapa de la micro-fluctuación de temperatura de la radiación cósmica de fondo, medido por la sonda WMAP.

Fig. 5: Distribución de las galaxias más lejanas y los quásares medida por el Sloan Digital Sky Survey (SDSS). De fondo, mapa de la micro-fluctuación de temperatura de la radiación cósmica de fondo, medido por la sonda WMAP.

Muchos zaragozanos y aragoneses hemos podido asistir a sesiones de proyección en Planetarios, siempre en algún viaje o excursión, ya que en esta ciudad de la Expo2008, Zaragoza, carecemos todavía de uno. Otras ciudades a priori más modestas han entendido mucho antes que la nuestra lo importante y conveniente que es acercar la Ciencia al ciudadano y han sabido dotarse de Museos de la Ciencia y similares. En estos momentos todavía tres comunidades autónomas españolas carecen de un Museo de Ciencia: Aragón, Baleares y Extremadura.

Los planetarios han evolucionado desde que nacieron hace varias décadas. En sus inicios proyectaban (y la mayoría de planetarios actuales lo siguen haciendo) las estrellas y planetas en una cúpula mediante mecanismos ópticos móviles, por otra parte impresionantes, para simular el movimiento aparente del cielo y de los planetas a lo largo del día y el año. Después se combinaron con proyecciones audiovisuales basadas en diapositivas o más tarde vídeo.

Pero en la era de los computadores y los gráficos generados por ordenador, los planetarios se han sabido aprovechar de las posibilidades que ofrecen. Así es como han nacido los planetarios digitales, que proyectan sobre la cúpula escenas generadas por ordenador que pueden cambiar para causar la impresión no sólo de que el cielo gira sino de estar viajando entre las estrellas.

El Planetario Hayden, pionero de los planetarios digitales, desarrolló el “Universo Digital” para Partiview a modo de “hermano menor” de su nuevo sistema de proyección digital, para ser usado en un ordenador personal, y lo pone a libre disposición de quien lo quiera. Como dicen sus creadores, “el universo observable es inmenso, más allá de cualquier experiencia ordinaria, pero no más allá de la capacidad del ser humano para representar, visualizar y compartir. Ya nos damos cuenta de su inmensidad cuando intentamos visualizarlo y nos desplazamos entre las estrellas más cercanas. Conforme nos alejamos, concebimos un hogar mucho más grande de lo que jamás imaginamos”.

Publicado bajo la categoría Astronomía en Internet, Educación Primaria, Educación Secundaria, Educación Universitaria, General
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