La editorial Shackleton Books que publica excelentes y muy recomendables libros de ciencia, filosofía e historia, escritos por investigadores, profesores y especialistas en cada materia. con un estilo divulgativo accesible para todos los públicos, ha publicado un libro sobre el caos y la complejidad muy interesante y totalmente recomendable:
Créditos: Editorial Shackleton Books
Escrito por el Físico y divulgador científico Sergio de Régules, La ciencia del caos y la complejidad, explica todo un mundo defenómenos naturales que no sigue el modelo determinista. El caos en el sentido físico y matemático (el caos determinista) no es un desorden total ni se debe a la ausencia de reglas. Más bien al contrario, lo interesante del caos determinista es que puede apreciarse en los caprichos de la meteorología, las sorpresas de la economía mundial y las variaciones de los ritmos del organismo. Se trata de un desorden ordenado, un determinismo disfrazado de azar que ha dado pie al surgimiento de la ciencia de la complejidad. En este libro, el físico Sergio de Régules nos muestra un catálogo comentado, a través de muchos e interesantes ejemplos, de los sucesos más importantes y los conceptos relacionados con el caos.
En el Universo también hay caos y complejidad, desde lo más pequeño hasta lo más grande nos parece todo muy poco ordenado, como caótico, pero en la inmensidad de la lejanía del cosmos el Universo parece que sigue un orden determinado, este anterior libre aunque no hable en sí del Universo, sí habla de nuestro universo más cercano y nos viene a decir que en el caos y la complejidad está el orden. Nosotros ya lo hemos leído y nos parece espectacular, y totalmente recomendable:
Actualmente la NASA tiene en desarrollo una misión que será lanzada en 2021 para estudiar los asteroides cercanos al planeta Júpiter. Estos son los llamados asteroides Troyanos de Júpiter, la misión se llama Lucy.
Lucy será la primera misión espacial en explorar los asteroides troyanos. Se trata de una población de cuerpos pequeños que quedaron atrapados en los llamados puntos de Lagrange tras de la formación del sistema solar. Conducen o siguen a Júpiter en su órbita alrededor del Sol, y pueden contarnos mucho sobre los orígenes de los materiales orgánicos en la Tierra.
Lucy volará y llevará a cabo la teledetección en seis asteroides troyanos diferentes y estudiará la geología de la superficie, el color y la composición, el interior de los asteroides, y observará los satélites y los anillos de los troyanos. La misión nos ayudará a descubrir los secretos de la historia de nuestro sistema solar
Un asteroide troyano es aquel que comparte su órbita con un planeta o luna más grande, orbitando entorno a los puntos de lagrange estables L4 y L5 como ya vimos en la entrada dedicada a los puntos de Lagrange.
El término ‘asteroide troyano’ fue acuñado cuando se decidió nombrar a todos los asteroides descubiertos en los puntos de Júpiter L4 y L5 como los guerreros de la guerra de Troya, (punto L4) griegos y (punto L5) troyanos, respectivamente.
En la actualidad se conocen cientos de estos asteroides, siendo los más grandes el asteroide troyano (588)Aquiles, de 137km de diámetro, y el asteroide griego (624)Héctor de 300 km. El primer asteroide que se descubrió en un punto de Lagrange fue (588)Aquiles en 1906 por Max Wolf, con su observación se confirmó la existencia de los puntos de Lagrange. A partir de ahí fueron cientos los cuerpos encontrados en esas zonas estables, estos objetos siguen órbitas entorno a L4 y L5 de periodos de unos 150 años.
Investigaciones de los astrofísicos David C. Jewit,Chadwick y A. Trujillo (InstituteforAstronomy, UniversityofHawaii) año 2000, han demostrado que estas órbitas se desestabilizan debido a colisiones entre asteroides y al caos dinámico de la población de asteroides. Pero el origen de los troyanos es objeto de muchas conjeturas, las hipótesis más aceptadas en la actualidad son la captura por parte de Júpiter de planetesimales en la etapa temprana de la nebulosas solar. Estos se estabilizaron en torno a los puntos L4 y L5 de Júpiter debido a la masa creciente del planeta en sus ultimas etapas de crecimiento. Se produjo una disminución de colisiones de planetesimasles, y seguidamente hubo una captura de fragmentos de asteroides, provenientes seguramente de lo que hoy es el cinturón principal de asteroides.
Muchos de estos se formaron cerca de Júpiter, con lo que las temperaturas en su formación eran extremadamente bajas llevando este hecho a la hipótesis de que el núcleo de estos asteroides puede ser de hielo, equivalente a lo que sería un núcleo cometario. Los asteroides troyanos tienen un albedo muy bajo, aproximadamente del 4% (0.04), lo que sugiere una superficie de carbonizada, es decir muy oscura.
“En los últimos años del siglo diecinueve nadie habría creído que los asuntos humanos eran observados aguda y atentamente por inteligencias más desarrolladas que la del hombre y, sin embargo, tan mortales como él; que mientras los hombres se ocupaban de sus cosas eran estudiados quizá tan a fondo como el sabio estudia a través del microscopio las pasajeras criaturas que se agitan y multiplican en una gota de agua. Con infinita complacencia, la raza humana continuaba sus ocupaciones sobre este globo, abrigando la ilusión de su superioridad sobre la materia. Es muy posible que los infusorios que se hallan bajo el microscopio hagan lo mismo. Nadie supuso que los mundos más viejos del espacio fueran fuentes de peligro para nosotros, o si pensó en ellos, fue sólo para desechar como imposible o improbable la idea de que pudieran estar habitados”[1].
Con estas palabras comienza el Libro Primero (“La Llegada de los Marcianos”) de La Guerra de los Mundos (The War of the Worlds, 1896) de Herbert G. Wells. Por entonces, Marte fascinaba al público debido a las observaciones que el astrónomo e historiador de la ciencia italiano Giovanni Schiaparelli había realizado durante la gran oposición de 1877. Este creyó vislumbrar sobre la superficie del planeta una densa red de las estructuras lineales que llamó canali. La errónea traducción al inglés de esta palabra como canals, que hace referencia a construcciones artificiales, en lugar de channels, que indica formas naturales del terreno, dio lugar a una oleada de hipótesis y especulaciones sobre la posibilidad de vida inteligente en Marte.
El mismo Schiaparelli escribió que: “más que verdaderos canales, de la forma para nosotros más familiar, debemos imaginar depresiones del suelo no muy profundas, extendiéndose en dirección rectilínea por miles de kilómetros, con un ancho de 100, 200 kilómetros o más. Ya he señalado una vez más que, de no existir lluvia en Marte, estos canales son probablemente el principal mecanismo mediante el cual el agua (y con él la vida orgánica) puede extenderse sobre la superficie seca del planeta”[2].
En 1892, cuándo su vista fallaba, Schiaparelli anunció que se retiraba de la observación de Marte. Fue entonces cuando el diplomático y astrónomo aficionado estadounidense Percival Lowell decidió tomar su lugar.
Nacido el 13 de marzo de 1855 en el seno de una familia adinerada de Boston (Massachusetts), era hermano de Abbott Lawrence Lowell, que llegó a presidir la Universidad de Harvard, y de Amy Lowell, poeta y crítica literaria. Desde joven, Percival mostró gran talento para las ciencias, así como un espíritu aventurero. Tras graduarse con distinciones en Matemáticas en la Universidad de Harvard en 1876, rechazó un cargo como profesor y partió a un viaje por Europa y Medio Oriente. Estuvo a punto de ser enviado al frente de batalla en las guerras balcánicas. De regreso a los Estados Unidos, se dedicó al negocio textil de su familia por un tiempo. Por ese entonces comenzó a interesarse por la cultura japonesa y en 1883 se mudó a Tokyo para estudiar japonés.
Gracias a sus contactos familiares, obtuvo el cargo de consejero y secretario exterior de la Misión Especial de los Estados Unidos en la península coreana, que por entonces se hallaba bajo ocupación militar del Imperio del Sol Naciente. Cumplió funciones diplomáticas entre 1883 y 1893, publicando durante ese tiempo numerosos libros sobre las culturas orientales: Chosön (1886), The Soul of the Far East (1888), Noto (1891) y Occult Japan (1895)[3].
Sus biógrafos señalan que por ese entonces habría nacido su interés por la astronomía, acaso desencadenada por la lectura de Le Planete Mars de Camille Flammarion, que le regalaron durante su regreso a los Estados Unidos para la Navidad de 1893. El puesto que Schiaparelli había dejado cuando se retiró todavía estaba vacante y la siguiente oposición marciana se produciría en octubre de 1894, por lo que Lowell debía actuar rápido.
Inmediatamente entró en contacto con William H. Pickering, un astrónomo igualmente interesado en el planeta rojo, que había fracasado en sus intentos de obtener financiamiento de la Universidad de Harvard. Lowell decidió ayudarlo, ya que el disponía de la fortuna familiar. Juntos realizaron una expedición a Arizona, en busca de un lugar que no estuviera perturbado por las nubes, las turbulencias atmosféricas y las luces de las ciudades. A ellos se sumó el ayudante de Pickering durante su estancia en Arequipa (Perú), el joven Andrew Ellicott Douglass. El equipo llevó consigo tres refractores, un 15-cm para efectuar pruebas sobre las condiciones atmosféricas, un 30-cm y un 46-cm. El encargado de las labores de búsqueda y evaluación del emplazamiento del Observatorio fue Douglass. Tras recorrer diversas regiones del sur y norte de Arizona, Douglass llegó al poblado Flagstaff. Sus pruebas sólo dieron resultados marginalmente mejores que en las localizaciones anteriores, sin embargo Lowell decidió que ese sería el lugar elegido por hallarse a 2100 mts sobre el nivel del mar y tener las vías del ferrocarril relativamente cercanas.
Entre el 4 de mayo de 1894 y el 3 de abril de 1895 realizaron numerosas observaciones de la superficie marciana. El astrónomo Carl Sagan señala las dificultades que se encuentran quienes realizan observaciones del vecino planeta desde la superficie terrestre: “con frecuencia la visión es pobre y la imagen de Marte se hace borrosa y distorsionada. Entonces uno debe ignorar lo que ha visto”[4]. Lowell no siguió este principio y anotaba, sin ignorar nada, todo lo que creía ver: zonas brillantes y oscuras, un indicio de casquete polar y numerosos canales que incentivaban su imaginación. El primero fue “detectado” el 7 de junio de 1894 y lo llamó Lethes, como uno de los ríos del Tártaro en las mitologías griegas y romanas. A lo largo de las observaciones creyeron ver numerosos canales que cumplían una serie de características: era de una anchura de 50 kms, con extensiones de 1600 y 2400 kms, muchos de ellos parecían ser dobles, y confluían en dos o tres puntos específicos[5].
Lowell llegó a la conclusión de que Marte estaba habitado por una antigua civilización que había construido una red de acequias que transportaban agua desde los casquetes polares hasta las ciudades del Ecuador. Creyó además que los cambios estacionales de las zonas oscuras verde-azuladas que parecían desaparecer o cambiar a ocre-anaranjado en determinadas épocas del año eran el resultado del desarrollo y marchitamiento de la vegetación marciana.
Percival Lowell en su Observatorio. Fotografía de 1900.
Para Lowell, Marte tenía una geografía desierta similar al sudoeste de los Estados Unidos, donde estaba instalado su telescopio, y con un clima frío, pero soportable, similar al del sur de Inglaterra. El aire estaba enrarecido y el oxígeno era escaso. Quizá los habitantes vivían en ciudades cerradas para evitar la fuga de oxígeno, con grandes obras que les proveían de agua y alimentación. En su obra Mars, de 1895, escribiría: “los resultados de nuestra investigación parecen indicar la existencia de vida inteligente en Marte”[6].
Las temperaturas de la superficie global de la Tierra en 2019 ocuparon el segundo año más cálido desde el año 1880, según los últimos análisis realizados por la NASA y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). La temperatura media global fue más de 2 °C más cálida que a finales del siglo XIX.
Se han tomado mediciones de temperatura en miles de estaciones meteorológicas, barcos y boyas oceánicas en todo el mundo. Mostrando un patrón a largo plazo de aumento de la temperatura muy considerable.
Créditos: NASA/NOAA
La temperatura global de la Tierra es un promedio, es decir que no todos los lugares de la Tierra tuvieron el año más cálido. Por ejemplo, los Estados Unidos tuvieron un octubre muy frío, pero Alaska estableció récords de altas temperaturas. Así como otros lugares de la Tierra donde se ven a esos extremos de temperatura, pero sí vamos viendo año a año las variaciones de la temperatura global vemos que sube de una manera muy clara.
Esta tendencia al calentamiento durante décadas es el resultado del aumento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, liberados por las actividades humanas.
La variación de la temperatura desde que se tienen registros puede verse en el siguiente vídeo de NASA:
Las temperaturas de la superficie global de la Tierra en 2019 ocuparon el segundo lugar más cálido desde 1880, según análisis de la NASA y de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).
Los efectos del aumento de las temperaturas se sienten en todo el mundo de manera considerable. Grandes e intensos incendios ardieron en Alaska, Siberia, Brasil y en Australia. Así como fenómenos meteorológicos muy adversos y fuertes en todo el planeta, como por ejemplo el huracán Dorian.
La editorial Shackleton Books que publica excelentes libros de ciencia, filosofía e historia, escritos por investigadores, profesores y especialistas en cada materia con un estilo divulgativo accesible para todos los públicos, ha publicado un libro muy interesante y ameno:
“La Ciencia de la Ciencia Ficción” escrito por los Físicos Jordi José Pont y Manuel Moreno Lupiáñez. “Se trata de un apasionante ejercicio de erudición literaria, cinematográfica y científica. En un famoso episodio de la no menos célebre Star Trek asistimos a una inusual partida de póker entre el androide Data y los hologramas de Albert Einstein, Isaac Newton y Stephen Hawking, el único que, por razones obvias, pudo interpretarse a sí mismo. Como en el capítulo de la serie, en este libro también comparten protagonismo ilustres científicos junto con personajes tan peculiares como Darth Vader, E.T., Spiderman o Godzilla.“
Habla de por ejemplo de películas impresionantes como Star Wars e Interestellar, de las que también hemos hablamos en el blog en la entrada Universo Star Wars o los planetas del mundo Star Wars ,y la entrada sobre la impresionante película Interestellar. Hace referencia también a errores de la gravedad, super héroes, alienígenas y viajes espaciales… todo desde un punto de vista científico. Todo lo podéis ver en el siguiente índice del libro:
En esta entrada aprenderemos los diferentes tipos de telescopios que hay en el mercado y lo que debes de tener en cuenta a la hora de elegir un telescopio profesional, aquí tienes muchos modelos profesionales para elegir, veámoslos más en detalle:
Primero vamos a definir el concepto de telescopio:
“Dispositivo óptico diseñado para recoger la mayor cantidad de luz posible procedente de objetos lejanos, y concentrarla en un espacio reducido para su observación y estudio”
Tenemos dos tipos de telescopios: terrestres y astronómicos. Los primeros tienen una lente adicional (llamada inversora) que pone derecha la imagen. Los telescopios astronómicos no tienen esta lente, y la imagen se ve al revés. Esta lente adicional provoca pérdidas de luminosidad por tanto en el telescopio astronómico no se instala para así poder observar objetos más débiles.
Partes básicas de un Telescopio astronómico.
Tenemos las siguientes partes básicas, ya sea refractor o reflector:
Figura 1: Objetivo: lente o espejo que recoge la luz, Ocular: salida y amplificación de la imagen, Buscador: pequeño telescopio para búsqueda de los objetos, Montura: seguimiento de los objetos, Trípode: sujeción estable del telescopio. Tubo: sostiene la óptica del telescopio.
Diseños de telescopios.
Tenemos tres tipos básico de telescopios: Refractor, reflector y catadióptrico.
1) Telescopio refractor o kepleriano. Se basa en la refracción de la luz. Es un telescopio constituido por lentes, consiste en un tubo en cuya abertura tenemos una lente (objetivo) y en la salida un ocular (conjunto de lentes) para la amplificación de la imagen, que es donde colocamos el ojo.
Figura 2: esquema de un telescopio refractor, la imagen se focaliza en el plano focal, y se observa aumentada por el ocular. Figura 3: Telescopio refractor.
Suelen ser telescopios robustos en comparación con los reflectores y con poco mantenimiento. Brinda imágenes de gran contraste y bien definidas. Son muy buenos para observar la luna, planetas o estrellas dobles. Las desventajas son que para una misma abertura son más caros que un reflector, y las lentes, sobre todo si son telescopios baratos, suelen tener aberración cromática (halo débil de colores alrededor de la estrellas).
2) Telescopio reflector o newtoniano. Se basa en la reflexión de la luz en espejos. Cuenta con un espejo primario grande curvado (espejo objetivo) en el fondo del tubo, este espejo es el encargado de acumular y reflejar la luz, esta imagen es desviada a un espejo secundario plano que la desvía hacia un costado del tubo donde colocamos el ocular.
Figura 4: Esquema de un telescopio reflectorFigura 5: Telescopio reflector
Los modelos de gran abertura suelen ser más compactos y fáciles de manejar que los refractores, además con una misma abertura tiene un precio menor que un refractor. Son muy buenos para la observación de galaxias, nebulosas y cúmulos estelares, debido a que recogen mucha más luz que un refractor. Las desventajas de este telescopio es que es muy sensible a los golpes que pueden desalinear los espejos. Necesita cada cierto tiempo mantenimiento ya que el espejo va perdiendo reflectividad y es necesario realuminizarlo. También en algunos telescopios suele aparecer varias aberraciones debidas a los espejos: “coma” que provoca que se vean las estrellas en el borde del campo de visión en forma alargada y aberración esférica (estrellas redondeadas).
3)Telescopio catadióptrico. Este telescopio combina tanto lentes como espejos, y es el más utilizado en observatorios profesionales y el que debemos considerar seriamente como una buena opción a la hora de adquirir un profesional y de alto rendimiento.
Hay dos modelos el Schimidt-Cassegrain y el Maksútov-Cassegrain. En el Schimidt-Cassegrain la luz entra a través de una delgada placa de cristal (lente correctora) situada en la parte frontal del telescopio que ayuda a compensar o minimizar las aberraciones que genera el espejo, el espejo primario refleja la luz hacia el espejo secundario, y éste la redirige hacia la parte posterior del tubo óptico, a través de un orificio en el espejo primario, donde se sitúa el ocular. De esta forma, la luz recorre varias veces la longitud el tubo antes de llegar al ocular. En el telescopio de Maksútov-Cassegrain el sistema es el mismo solo que se sustituye la lente correctora por una lente gruesa en forma de menisco.
Figura 6: Esquema de un telescopio CatadióptricoFigura 7: Telescopio Catadióptrico.
Estos telescopios tienen una óptica excelente, y están corregidos de aberraciones, son muy buenos para todo tipo de observaciones: planetas, galaxias, nebulosas, etc. así como para astrofotografía. El único inconveniente es su alto precio en comparación con los demás tipos de telescopios, pero si queremos uno profesional tenemos que hacer una gran inversión, pero con resultados excelentes.
Características y Uso del Telescopio
1.-Características del Telescopio:
Los telescopios constan de dos piezas fundamentales: objetivo y ocular.
a) El Objetivo es el elemento que recoge la luz procedente del objeto astronómico y la concentra en un plano, el plano focal, donde se forma la imagen real o invertida. El objetivo debe ser un elemento convergente y puede ser una lente (telescopio refractor) o un espejo (telescopio reflector).
b) El ocular es el elemento que recoge la imagen generada por el objetivo y la hace accesible para el observador, que coloca el ojo tras el ocular. El ocular es siempre una lente o conjunto de lentes y es un elemento que podemos intercambiar para obtener diferentes aumentos en nuestro telescopio.
c) La distancia entre el objetivo (lente o espejo) y el plano focal se denomina distancia focal del telescopio (Ft). Esta distancia es importante pues nos ayudará a calcular los aumentos o amplificación del telescopio.
Esquema básico de un telescopio refractor la imagen aparece invertida en el plano focal (P), posición que coincide con el foco del ocular para una mejor visualización del observador.
Para observar el objeto astronómico debemos colocar un ocular, estos llevan escritos unos números, la distancia focal del ocular.
Oculares de diferentes distancias focales (17mm, 21mm y 24mm).
Para saber los aumentos del telescopio hay que dividir la distancia focal del telescopio entre la del ocular:
Aumentos = (F telescopio/ F ocular)
Por ejemplo sí a un telescopio con una distancia focal de 1000 mm le colocamos un ocular de 20mm obtendremos un aumento de: (1000/20) = 50x, (los aumentos se suelen nombrar con la letra “x” detrás del número), sí colocamos un ocular de 10 mm tendríamos un aumento de 100x, es decir a menor distancia focal del ocular obtenemos más amplificación.
Estos aumentos o amplificación no significan que el objeto se vea tantas veces más grande, sino que es la imagen que observaríamos si estuviéramos tantas veces más cerca. Es decir sí un objeto que se encuentre por ejemplo a 300.000 km lo observamos con un aumento de 50x lo veríamos como si estuviéramos a 6000 km del objeto, valor obtenido dividiendo la distancia del objeto entre el aumento utilizado.
d) Denominamos campo visual al trozo de cielo que se ve a través del ocular. Obviamente cambiará cuando se cambie de ocular. Para conocerlo, hay saber el campo del ocular (normalmente lo lleva escrito), así como los aumentos que te proporciona. Entonces, para saber cuantos grados tiene el campo visual real, se aplica la fórmula siguiente:
Campo visual (º) = Campo del ocular (º) / aumentos
Por ejemplo con un ocular con 40º de campo que nos proporcione un aumento en nuestro telescopio de 50x tendremos un campo visual de: 40/50 = 0.8º.
e) Para determinar la luminosidad del telescopio (poder de captación de luz) debemos dividir la distancia focal del telescopio (Ft) entre diámetro de la abertura (D), a esta división se la llama razón focal:
Razón focal = Ft/D
–Por ejemplo un telescopio de F=1000mm y D=150mm tendrá una razón focal de 6.6, sí tenemos otro telescopio con un objetivo D=200 y con la misma F se tendría una razón focal más pequeña (Razón focal = 5) y por tanto sería más luminoso.(A menor razón focal más luminosidad)
Cuanto mayor sea la abertura y corta la focal más luminoso será nuestro telescopio. Los fabricantes de telescopios suelen describir sus telescopios en términos de razón focal, usando la siguiente terminología según el telescopio: f/6, f/8, etc. con este valor podemos conocer la distancia focal del telescopio simplemente multiplicando por el diámetro del objetivo. Por ejemplo un telescopio de 100mm de abertura y razón focal especificada por el fabricante como f/5 tendrá una distancia focal de 500 mm.
f) Otro factor importante es la Resolución del telescopio (R). Llamamos resolución al poder que tiene el telescopio en separar dos objetos que están muy juntos. Esta medida se da en segundos de arco[1] (‘’) y viene determinada por el diámetro de la abertura, a mayor abertura mayor resolución del telescopio. Un segundo de arco es una cantidad muy pequeña, es aproximadamente el tamaño de una moneda vista a varios kilómetros de distancia.
La formula teórica es la siguiente:
R (“) = (0.138 / D)
Donde 0.138 es una constante para telescopios ópticos y D es la abertura en metros.
–Por ejemplo partiendo de esta formula si tenemos un telescopio de diámetro D= 1m la resolución será de 0.138 segundos de arco, sí por el contrario tenemos un telescopio de D = 0.5 m (más pequeño que el anterior) la resolución sería de 0.276 segundos de arco. Por tanto con el telescopio de
D= 1m tendremos mayor poder de separación pues podremos ver objetos separados 0.138 “.
Este valor es siempre teórico pues la turbulencia atmosférica provoca que tengamos peores resoluciones que las indicadas en las especificaciones del telescopio.
Estrella Albireo (Cisne), a simple vista parece solo una estrella pero con telescopios se aprecia que tiene una acompañante a 35” de arco.En el cielo la luna y el Sol tienen el mismo tamaño aparente (0.5º o 30 minutos de arco). Con el brazo extendido y usando el pulgar podríamos tapar la luna o el Sol.
Como hemos visto la abertura del telescopio es muy importante a la hora de captación de luz y de resolución de detalle. Sí el telescopio capta más luz podemos ver estrellas de magnitud aparente más baja. Cuando hablamos de magnitud aparente de las estrellas nos referimos al brillo aparente que la estrella presenta. Esta escala de magnitudes fue introducida por el astrónomo griego Hiparco el año 129 a.c., este dividió las estrellas que se ven a simple vista en seis clases según su brillo, desde la primera magnitud (mayor brillo) hasta la sexta magnitud (menor brillo). Fue la primera escala de magnitudes de estrellas, pero no fue hasta 1856 cuando el astrónomo inglés Norman Pogson definió matemáticamente esta escala. Obteniendo valores negativos para las estrellas más brillantes y valores muy bajos para las más débiles, así el Sol tiene magnitud aparente -26, la luna llena -12, la estrella Vega 0 y la estrella polar magnitud +2. Los objetos más débiles observados son de magnitud +30 y han sido observados por el telescopio espacial Hubble.
g) Para calcular la magnitud mínima que se puede observar con nuestro telescopio usaremos esta fórmula teórica:
Ml = 7.10 + 5 log D
Donde D es la abertura del telescopio en centímetros. Este valor es teórico ya que la perturbación atmosférica nos hará ver menos estrellas de las teóricas, normalmente para realizar observaciones de calidad se debe ir a lugares muy oscuros y alejados de ciudades. Los observatorios profesionales tienen sus telescopios en lugares a gran altitud y con climas muy estables.
Otro factor que puede afectar a la magnitud limite que podemos ver es nuestra propia capacidad visual, nuestro ojo tarda alrededor de 20 minutos en adaptarse a la oscuridad, a partir de esos minutos podremos apreciar más estrellas a simple vista y a través del telescopio. Con el telescopio observaremos objetos más débiles al aumentar la abertura y obtendremos mayor resolución, como podemos apreciar en la siguiente tabla teórica. Estos resultados son para objetos puntuales, ya que los objetos más extensos como galaxias y nebulosas tienen repartida en su superficie la magnitud aparente:
Resumen de Formulas:
Aumentos = (F telescopio/ F ocular)
Razón focal = ( F telescopio / D )
Campo visual (º) = Campo del ocular (º) / aumentos
Resolución (“) = (0.138 / D) (D en metros)
Magnitud mínima =7.1 + 5 log D (D en centímetros)
Todos estos factores somos los que debemos considerar a la hora de elegir un telescopio profesional, los expertos de www.comprarlasmejores.com ponen a nuestra disposición muchos de ellos. De estos telescopios debemos tener en cuenta que cuanto mayor diámetro de abertura mucho mejor, y los elegiremos con sistema goto, es decir robotizado para que siga los objetos sin problema y podamos controlar totalmente el telescopio desde nuestro ordenador.
Los miembros del equipo H0LiCOW (Lentes H0 en Wellspring de COSMOGRAIL) han usado el telescopio espacial Hubble y una técnica novedosa para medir la expansión del universo, un valor llamado constante de Hubble.
El valor obtenido representa la medición más precisa hasta ahora utilizando el llamado método de lente gravitacional, donde la gravedad de una galaxia en primer plano actúa como una lente de aumento gigantesca, amplificando y distorsionando la luz de los objetos de fondo. Este último estudio los investigadores emplearon la física exótica de las lentes gravitacionales para calcular la tasa de expansión del universo.
Probability distribution of the 6 lenses of the H0LiCOW sample presented in H0LICOW XIII. Figure credits : Martin Millon/Vivien Bonvin.
El resultado fortalece aún más una preocupante discrepancia entre la tasa de expansión calculada a partir de las mediciones del universo local y la tasa predicha por la radiación de fondo en el universo temprano, un tiempo antes de que existieran galaxias y estrellas. El nuevo estudio agrega evidencia a la idea de que pueden ser necesarias nuevas teorías para explicar lo que los científicos están encontrando.
Créditos: NASA, ESA, S.H. Suyu (Instituto Max Planck de Astrofísica, Universidad Técnica de Munich, e Instituto de Astronomía y Astrofísica Academia Sínica), y K.C. Wong (Instituto Kavli de la Universidad de Tokio para la Física y las Matemáticas del Universo)
¿Qué es la constante de Hubble?
El corrimiento al rojo o desplazamiento hacia el rojo (también llamado redshift, “z”) ocurre cuando la radiación electromagnética, emitida o reflejada por un objeto es desplazada hacia el rojo al final del espectro electromagnético.
Gráfico de JPL/Caltech/Planck
El corrimiento al rojo de las galaxias es la consecuencia de su alejamiento, el cual fue descubierto en los años 20 por el astrónomo norteamericano Edwin Hubble. El carácter no estacionario de todo el sistema de galaxias del Universo había sido demostrado teóricamente por A. Fridman, uno de los fundadores de la cosmología moderna.
Según la ley pronosticada por la teoría de Fridman y demostrada por Hubble en sus observaciones, las galaxias se alejan de nosotros a velocidades v proporcionales a las distancias d hasta ellas, conforme más alejadas están mayor es el valor de la velocidad, para las galaxias próximas se demuestra que:
v = H d
Donde H es el coeficiente de proporcionalidad (constante de Hubble) que se determina a partir de observaciones.
Esta ley es consistente con el principio cosmológico y muestra que no hay observadores privilegiados en el Universo. A causa del efecto Doppler, el alejamiento de las galaxias provoca el desplazamiento de sus lineas de emisión hacia el lado rojo del espectro. La dependencia del corrimiento al rojo z (desplazamiento de la frecuencia en el espectro electromagnético) de la velocidad de alejamiento v se expresa mediante la siguiente formula:
z = v/c (c es la velocidad de la luz)
Sí en esa formula introducimos la ley de Hubble, obtenemos la formula básica que se utiliza para determinar las distancias hasta las galaxias y cúmulos estelares:
z = Hd / c
Calculadora cosmológica
Aunque los seres humanos estamos familiarizados con la distancia y el tiempo, lo que se mide realmente para los objetos astronómicos es el llamado corrimiento al rojo o redshift, este como hemos visto es un desplazamiento de color que depende exactamente de cómo ha variado la densidad de nuestro universo.
Ahora es posible hacer una simple tabla relacionando el desplazamiento al rojo cosmológico observado,”z”, con los conceptos estándar de distancia y el tiempo. Así podemos hacer la tabla que podéis ver a continuación, donde el corrimiento al rojo z aparece en las primeras y últimas columnas, mientras que la correspondiente edad universal en miles de millones de años aparece en la columna central. Con una simple regla podréis saber sobre la tabla la edad del universo según su z.
Donde:
• z – corrimiento al rojo (redshift); • H – valor actual de la constante de Hubble, km / s / Mpc; • r comov – distancia comóvil, MPC; • dm – módulo de la distancia; • age– la edad del Universo, Gyr; • time – el tiempo al pasado, Gyr; • size 1 “- tamaño físico de un objeto que es visto como un 1” de arco en el cielo, kpc; • angle de 1 kpc – tamaño angular con tamaño físico 1 kpc, segundos de arco
Para poder encontrar posibilidad de vida en otros planetas un paso muy importante es buscar estrellas que ayuden a que se desarrolle la vida en sus sistemas planetarios a lo largo de mucho tiempo. Podríamos fijarnos para saber esto en nuestra estrella pero realmente no es del todo cierot de que estrellas parecidas al Sol sean buenas candidatas para ayudar al desarrollo de la vida, es decir desarrollar sistemas complejos en la escala de los tiempos.
Las estrellas como nuestro Sol representan tan solo alrededor del 10% de la población total de estrellas de la Vía Láctea. Además, en su vida como estrella son de relativamente de corta duración. Nuestro Sol está a la mitad de su vida, que está estimada en unos 10 mil millones de años, actualmente tiene 4600 millones de años.
Además los organismos complejos surgieron en la Tierra hace tan solo 500 millones de años. Y nuestra forma y desarrollo como humanos está presente en la Tierra desde tan solo unos pocos 200.000 años, o sea casi nada en la escala de tiempo cósmico.
La Tierra se volverá inhabitable, para formas de vida superiores, en poco más de mil millones de años, a medida que el Sol se caliente y deseque nuestro planeta, con lo que el futuro de los humanos es corto debido a la propia vida y desarrollo del Sol, ya que poco a poco irá creciendo y calentándose hasta formar una estrella gigante que explotará y creará una nebulosa. Podéis verlo más detallado en el futuro del Sol y de la Tierra, una entrada que tenemos en el blog.
Debido a esto habría que buscar estrellas un poco más frías que nuestro Sol y que vivan unas cuantas decenas de miles de millones de años más, esto cumplen las llamadas enanas naranjas, que se consideran los mejores lugares para el desarrollo de una vidaavanzada ya que tienen una vida mucho más larga, con lo que da tiempo a que se desarrolle la vida de forma más completa y duradera.
Estas estrellas pueden estar activas durante decenas de miles de millones de años. Esto abre mucho más tiempo para la evolución biológica y llegar a una infinidad formas de vida mucho más complejas que las actuales. Y, por cada estrella como nuestro Sol, hay tres veces más enanas naranjas en la Vía Láctea, con lo que hay tres veces más posibilidades de vida desarrollada en zonas donde se mantiene su estrella sin mucha actividad peligrosa durante muchos miles de años, siempre y cuando también esos planetas estén en la llamada zona de habitabilidad de los sistemas estelares.
En la imagen podemos ver diversos tipos de estrellas. Créditos Ilustración: NASA, ESA y Z. Levy (STScI).
El único tipo de estrella que es más abundante en la galaxia son las enanas rojas. Pero estas son pequeñas muy peligrosas. Son tan magnéticamente activas que bombean 500 veces más radiación en forma de rayos X y luz ultravioleta que nuestro Sol. Los planetas alrededor de estas estrellas reciben un autentico bombardeo, con lo que no serían un buen lugar para organismos como nosotros u otros complejos basados en la química tal y como la conocemos aquí.
Es por eso que las enanas naranjas son las llamadas “estrellas de Ricitos de Oro“, ya que no como hemos visto son ni demasiado calientes, ni demasiado frías y, sobre todo, no demasiado peligrosas e impredecibles para albergar planetas donde la vida se pueda desarrollas en la enorme escala de los tiempos.
Estas impresionantes animaciones muestran la fases lunares, la libración, el ángulo de posición del eje y el diámetro aparente de la Luna durante todo el año 2020, a intervalos de una hora, para los observadores del hemisferio norte de la Tierra y para los observadores del hemisferio sur:
Créditos: NASA
Créditos: NASA
Los nombres de las fases de la Luna:
Todos sabemos los nombres básicos de las fases de la Luna, que son: Luna llena, Luna nueva, cuarto creciente y cuarto menguante, pero hay más nombres y depende ese nombre de la forma que vamos viendo la Luna a lo largo del tiempo. En esta entrada conoceréis los diferentes nombres y en que parte del día y de la noche podemos observarla según su fase, aquí tenéis el gráfico con todos los nombres:
Gráfico: Diferentes nombres de la Luna según su fase
Ya sabemos los diferentes nombres y su forma, ahora nos hacemos una pregunta ¿Cuando la podemos ver mejor?
Luna Nueva: No se ve
Lúnula creciente: se observa por la tarde
Cuarto creciente: se puede ver entre la tarde y al principio de la noche
Gibosa creciente: inicio de la tarde y por la noche
Luna Llena: entre el atardecer y el amanecer
Gibosa Menguante: desde el inicio de la noche hasta la mañana
Cuarto Menguante: desde la madrugada hasta entrada la mañana
Lúnula menguante: al amanecer
¿Qué son las fases de la Luna y por qué se producen?
La Luna gira alrededor de la Tierra y está iluminada por el Sol continuamente, la parte de la Luna que se ve iluminada desde nuestro planeta es la fase lunar, que como habéis visto varía según el día. La Luna está reflejando la luz del Sol, la parte que mira al sol se ilumina y la que no está en oscuridad. Las formas de las fases dependen de la posición de la Luna en función del Sol y la Tierra como podéis ver en el siguiente gráfico:
Observar la Luna es una experiencia maravillosa, sea como sea tu telescopio o usando prismáticos es un auténtico placer su contemplación, podemos ver sus cráteres, sus montañas, su relieve… son escenas espectaculares, y aun es más impresionante cuando la Luna se encuentra en fase creciente o decreciente, en esas fases es aun más espectacular su observación, porque entre la línea de sombra y la zona visible (a esa línea se la llama terminador) se pueden apreciar las sombras en los cráteres y montañas, esa visión del relieve lunar es realmente espectacular y te dejará maravillado.Imagen de la Luna y la zona del terminador.
También tenéis que saber que según el hemisferio en el que nos encontremos en la Tierra veremos la Luna con una determinada orientación en el cielo, lo podéis apreciar en la siguiente imagen, y también en los dos siguientes vídeos:
La Luna es maravillosa su observación no dejéis de verla las noches iluminadas por nuestro precioso satélite natural.
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