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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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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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El precio de la retirada de los transbordadores

Como sabréis desde hace aproximadamente unos 4-5 años, la agencia espacial norteamericana NASA espera -por mandato del Gobierno Bush- la retirada “total y absoluta” de la flota de transbordadores espaciales STS, los llamados “shuttle”. Ingenios espaciales que han hecho las delicias de cientos de seguidores de la carrera espacial y la ingeniería.

Mientras tanto, el presidente de EE UU Barack Obama, hace unas semanas, siendo aun presidente electo, envió a la administración espacial del país norteamericano un equipo de “observadores”con el fin -ya no sólo de conocer la actividad de la agencia y, lo más importante, sus presupuestos- si no también “apretar las tuercas” a su administrador y cargos de alto nivel.

El transbordador espacial Columbia, el 12 de abril de 2001, a punto de ser lanzado con dos tripulantes abordo. FOTO: Astronomical Picture of The Day / NASA.

El transbordador espacial Columbia, el 12 de abril de 2001, a punto de ser lanzado con dos tripulantes abordo. FOTO: Astronomical Picture of The Day / NASA.

Teóricamente, los transbordadores espaciales Discovery, Atlantis y Endeavour (los tres que quedan tras la desaparición accidental del Challenger en 1986 y del Columbia en 2003) deberán dejar de prestar servicio defiitivo en el año 2010.

Aunque, paradójicamente, según el plan de trabajo diseñado por la NASA no será hasta el año 2015 cuando, tras años de desarrollo y múltitud de pruebas, entre en servicio el esperanzador transbordador “Orion”, nuevo ingenio aeroespacial que será impulsado por los cohetes Ares 1 que, todo sea dicho, están dando mucho de qué hablar en el ámbito ingenieril…

Para cubrir el servicio a la Estación Espacial Internacional -principalmente- de 2010 y 2015, el Gobierno cerró con la agencia espacial Rusa hace tan sólo unos meses y con las respectivas subcontratadas un contrato para dar servicio a la EEI mediante el uso de los transbordadores rusos, las naves Soyuz.

Pero, ¿cuál será el destino de la flota que ha hecho, por ejemplo, realidad la Estación Espacial Internacional o el lanzamiento del maravillos telescopio espacial Hubble?

Todo es cuestión de dotar de presupuesto a la NASA para que los transbordadores se recuperen y queden, para siempre, a merced del disfrute de los más jóvenes, por ejemplo. Esta sería sería la solución más deseable, sí, pero ¿de cuántos dólares hablamos?

Para contestar esta pregunta, hace unas pocas semanas el blog espacial “The Flame Trench” del periódico digital Florida Today, dio la respuesta:

“Según debate la NASA, el retiro del transbordador espacial en su “casa”, en Florida, podría llegar a costar 42 millones de dólares”.

“La agencia (NASA) lanzó una petición de ideas acerca de dónde ubicar los tres orbitadores después del retiro de la flota planeado para septiembre de 2010.

Shuttle sobre un 747 de la NASA modificado para su transporte aéreo.

El "shuttle" Atlantis sobre un 747 de la NASA modificado para su transporte aéreo. FOTO: The Flame Trench.

El orbitador Discovery está ya comprometido para el Smithsonian National Air and Space Museum, Museo Nacional del Aire y del Espacio de Washington.

Esto deja al Atlantis y al Endeavour disponibles para museos y otras instituciones capaces de mostrar el orbitador adecuadamente tanto exterior como interioriormente e inspirando al público.

Pero tiene que hacer frente a un gasto serio.

La NASA estima que esto costará 28,2 millones de dólares en limpiar la nave espacial de tóxicos, propelentes volátiles, y otros 8 millones de dólares en prepararlos para ser expuestos.

Y trasladar las naves espaciales a su punto de retiro final -innecesario si el orbitar permanece en la “Space Coast” -costa este de Florida- costará otros 5.8 millones de dólares.

“No nos encontramos en el ánimo de hacer pagar al contribuyente la cuenta de hacer los seguros -los orbitadores- para la exposición pública”, dijo Mike Curie, portavoz de la NASA en Washington”.

Sin duda alguna, el coste tan sólo de limpiar y poner a punto uno de los transboradadores para que pueda ser expuesto es astronómico. Pero nunca será tan espectacular como la cifra de jóvenes norteamericanos -y turistas- que, a lo largo de los próximos años podrán con sus propias manos y sus própios ojos, tocar y ver una de las máquinas más perfectas y complejas construidas por el hombre (si no la que más) y más que ha hecho por la humanidad en toda nuestra historia, aunque no lo parezca y sólo nos acordemos de ellas cuando fallan…

Por: Manuel Rodríguez de Viguri.

Astroingeo-Ciudad de las Estrellas.

viguri(@)ya.com; info(@)ciudaddelasestrellas.org

www.ciudaddelasestrellas.org.

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