Observatorio virtual: Observar estrellas fugaces

Tenemos un observatorio virtual desde el que realizamos visitas y observaciones narradas y con imágenes, son una serie de post tratando de trasladar las emociones que se viven cuando se visita un observatorio de verdad.

Ya hemos hecho varias desde nuestro observatorio como las siguientes:

En el de hoy realizaremos, tras el atardecer y la aparición de las estrellas, una observación de estrellas fugaces.

¿Qué es una estrella fugaz?

Las estrellas fugaces son meteoroides que chocan y son interceptados contra la atmósfera de la Tierra. Un meteoroide es un cuerpo menor cuyo tamaño está comprendido entre 100 mm y 50 m, esta definición puede variar pero es la utilizada por la Royal Astronomical Society. Los meteoroides como el polvo interplanetario, procede de los desperdicios de la formación del sistema solar, de las colisiones de cuerpos, y de eyecciones de cometas.  Suelen ser de tipo condrito (rocoso), acondrito (parecido a rocas ígneas) o metálico.

Estos se mueven en órbitas alrededor del sol, y como se ha dicho en su mayoría provienen de eyecciones de cometas o de colisiones de cuerpos celestes, estos y estos se hayan concentrados en el plano de la eclíptica, disminuyendo su número conforme nos acercamos al sol y conforme nos acercamos a Júpiter, ya que ambos astros capturan gravitacionalmente la mayoría de los meteoroides.

Photo by Felipe Helfstein on Pexels.com

Los meteoroides asociados a cometas o asteroides se convierten en meteoros cuando interceptan la Tierra, un meteoro (estrella fugaz) es el fenómeno luminoso que se puede observar desde la Tierra cuando el meteoroide choca contra la atmosfera terrestre y por fricción con esta se ponen incandescentes, popularmente se les denomina estrellas fugaces. Esta interacción ocurre en la Termosfera a una altura entre 80 y 120 km, la velocidad de entrada varía desde los 11 km/s para los meteoros más lentos hasta los 80 km/s para los más rápidos. Veamos porque reproduce esa incandescencia del meteoroide al interaccionar con la atmósfera; las partículas atmosféricas chocan contra la superficie del meteoroide aumentando su temperatura, este proceso aumenta conforme se disminuye la altura, cuando el meteoroide alcanza una temperatura determinada comienza el proceso de ablación.

Para observar estrellas fugaces y disfrutar al máximo hay que tener mucha paciencia, a veces ocurre que no hay grandes tormentas de meteoros y se observan muy pocas estrellas fugaces. Pero siempre hay horas y momentos en los que podemos observar alguna aunque no haya mucha actividad.

Captura

           Imagen radiante de las Perseidas de Agosto, imagen de space.com

Recuerdo máximos espectaculares de perseidas (120 por hora) y sobretodo de Leónidas (más de 2000 por hora), esas lluvias llenan el cielo de estrellas de colores, es como una noche de fuegos artificiales. Es una experiencia increíble, este espectaculo natural nos descubre lo fabuloso que es el Universo, y las maravillas que tenemos con tan solo alzar la vista y mirar hacia las estrellas.

Por ejemplo para las famosas Perseidas es importante observar las ultimas horas de la noche que es cuando hay más actividad aunque podrían ocurrir sorpresas y ocurrir antes, cuando veamos el máximo el espectaculo es maravilloso. Decenas de meteoros por hora, algunos minutos incluso dos a la vez…. pero hay que estar muy atentos pues aunque suelen aparecer muchos brillantes y con estela, la mayoría suelen ser débiles, con lo que lo ideal es desplazarse a lugares alejados de la contaminación lumínica. Para encontrar Perseo hay que mirar hacia el NE, buscaremos una constelación en forma de W que se llama Casiopea, pues justo debajo está perseo y el radiante de las perseidas, toda estrella fugas que veamos partir de esa zona será una Perseida.

Pero no todos los meses son así, hay unas lluvias las llamadas lluvias menores que radian pocos meteroides. Por eso digo lo de la paciencia, esperar horas y horas a ver una estrella fugaz siempre tiene su recompensa.

¿Cuando observar? La mejor hora es a partir de las 3 AM y hasta el amanecer, en ese momento la Tierra se encuentra de frente con los meteoides y captura muchos más. Sí estamos observando alguna lluvia de estrellas en particular hay que observar siempre en dirección opuesta al lugar donde parecen partir los meteoros (radiante), ya que si miramos todo el tiempo a ese punto tan solo veremos meteoros puntuales o de trazo muy corto. Sí el radiante está muy alto (cerca del cenit) observaremos meteoros por todas partes.

Para observar estrellas fugaces no hace falta telescopio, a simple vista se puede hacer, tan solo hace falta colocarse cómodo, abrigarse y elegir un lugar alejado de la contaminación lumínica.

Además de disfrutar con su contemplación se puede realizar ciencia a simple vista. Por ejemplo apuntando sus colores (sabremos su composición), su velocidad aproximada, su brillo (en comparación con otras estrellas), sí deja estela, su altura, etc. Todos estos datos nos pueden decir mucho del meteoroide y de su procedencia. Tenéis más información sobre esto y como colaborar con vuestras observaciones en la Sociedad de Observadores de Meteoros y Cometas de España (SOMYCE).

No dejéis de observar el cielo, ya que estos pequeños trocitos que vemos iluminados en el cielo, son restos de cometas, asteroides o restos de algún planeta, que tras miles de años interaccionan con la Tierra y los podemos observar,  por tanto cuando vemos una estrella fugaz estamos observando un momento fugaz de la historia de nuestro Sistema Solar.

Para saber más:

¿Qué es una estrella fugaz?

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Observatorio Naval de la Armada Argentina

Historia del Observatorio Naval de la Armada Argentina

Historia de la Astronomía

El 16 de agosto, cumple 139 años el Observatorio Naval de la República. El entonces Presidente de la Nación, Julio A. Roca ese día firmó el decreto Nº 13013 ordenando su creación. El primer Director fue el Teniente de Navío de la Armada de Francia Francisco Beuf. La primera sede del Observatorio Naval se levantó en la Recoleta. Desde allí se determinaba el tiempo astronómico para la ciudad de Buenos Aires con el objeto de proporcionarlo a los buques anclados en la rada del puerto de nuestra ciudad. En aquella época, se indicaba la hora al mediodía exacto dejando caer un globo negro desde lo alto de un mástil que era visible desde los barcos…

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La espectacular galaxia espiral barrada NGC 4907

La galaxia espiral barrada conocida como NGC 4907 se encuentra a 270 millones de años luz de distancia de nosotros, la galaxia nos muestra en una nueva imagen del telescopio espacial Hubble sus hermosos brazos espirales, enrollados libremente alrededor de su brillante barra central de estrellas.

Créditos: Telescopio espacial Hubble


En la imagen se pueden apreciar objetos muy interesantes, como por ejemplo y muy claramente podemos observar brillando intensamente y justo aparentemente debajo de la galaxia vemos una una estrella que en realidad está dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Esta estrella parece mucho más brillante que los muchos millones de estrellas en NGC 4907, ya que está 100.000 veces más cerca y reside a solo 2.500 años luz de distancia.
NGC 4907 también es parte del Cúmulo de Coma, un grupo de más de 1000 galaxias, algunas de las cuales se pueden ver alrededor de NGC 4907 en esta imagen. Este cúmulo masivo de galaxias se encuentra dentro de la constelación de Coma Berenices, que lleva el nombre de la reina Berenice II de Egipto: la única constelación que lleva el nombre de una persona histórica.

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La composición del Universo

La composición química del Universo y la naturaleza física de su materia constituyente son temas que han ocupado a los científicos durante siglos. De echo en el Universo un 4.6 % es materia ordinaria, un 23 % es materia oscura, y un 72.4 % es energía oscura. Hablaremos un poco de cada una de ellas.

En todo el Universo, las estrellas funcionan como plantas gigantes de reprocesamiento que toman elementos químicos ligeros y los transforman en otros más pesados. La composición original, denominada primordial, del Universo se estudia con tanto detalle porque es una de las claves para nuestra comprensión de los procesos en el Universo temprano.

Helio en el universo temprano

El astrónomo europeo Peter Jakobsen investigó la naturaleza de la materia gaseosa que llena el vasto volumen del espacio intergaláctico. Al observar la luz ultravioleta de un cuásar distante, que de otro modo habría sido absorbida por la atmósfera de la Tierra, encontraron la firma del helio largamente buscada en el Universo temprano. Esta fue una importante pieza de evidencia de apoyo para la teoría del Big Bang. También confirmó la expectativa de los científicos de que, en el Universo temprano, la materia que aún no estaba encerrada en estrellas y galaxias estaba casi completamente ionizada (los átomos fueron despojados de sus electrones). Este fue un importante paso adelante para la cosmología.

Hoy, los astrónomos creen que alrededor de una cuarta parte de la masa-energía del Universo consiste en materia oscura . Esta es una sustancia bastante diferente de la materia normal que forma los átomos y el mundo familiar que nos rodea. 

El enigma de qué está hecha la materia oscura aún está lejos de resolverse, pero las observaciones increíblemente nítidas de las lentes gravitacionales del telescopio espacial Hubble han proporcionado escalones para el trabajo futuro en esta área.

La materia oscura solo interactúa con la gravedad, lo que significa que no refleja, emite ni obstruye la luz (ni ningún otro tipo de radiación electromagnética). Debido a esto, no se puede observar directamente. Sin embargo, los estudios de Hubble sobre cómo los cúmulos de galaxias desvían la luz que pasa a través de ellos permite a los astrónomos deducir dónde se encuentra la masa oculta. Esto significa que pueden hacer mapas de dónde se encuentra la materia oscura en un cúmulo.

Los estudios de varios de estos grupos de astrónomos han demostrado que la ubicación de la materia oscura (como se deduce de las lentes gravitacionales con Hubble) no coincide con la distribución del gas caliente (como lo detectan en rayos X observatorios como el XMM-Newton de la ESA o el Chandra de la NASA). Esto apoya firmemente las teorías sobre la materia oscura: esperamos que los gases calientes disminuyan la velocidad a medida que chocan entre sí y aumenta la presión. La materia oscura, por otro lado, no debería experimentar fricción o presión, por lo que esperaríamos que atraviese la colisión relativamente sin obstáculos. De hecho, las observaciones de Hubble y Chandra han confirmado que este es el caso.

En 2018, los astrónomos utilizaron la sensibilidad de Hubble para estudiar la luz dentro de un grupo en la búsqueda de materia oscura . La luz intralúster es un subproducto de las interacciones entre galaxias. En el curso de estas interacciones, las estrellas individuales son despojadas de sus galaxias y flotan libremente dentro del cúmulo. Una vez libres de sus galaxias, terminan donde reside la mayor parte de la masa del cúmulo, principalmente materia oscura. Tanto la materia oscura como estas estrellas aisladas, que forman la luz intracúmulo, actúan como componentes sin colisiones. Estos siguen el potencial gravitacional del propio cúmulo. El estudio demostró que la luz intracluster está alineada con la materia oscura, trazando su distribución con mayor precisión que cualquier otro método que se base en trazadores luminosos utilizados hasta ahora.

materia oscura hubble
Estas imagenes capturadas por el Hubble muestran el cúmulo de galaxias masivas Cl 0024 + 17 (ZwCl 0024 + 1652). A la izquierda en luz visible se observan arcos azules de aspecto extraño que aparecen entre las galaxias amarillentas. Estas son las imágenes magnificadas y distorsionadas de galaxias situadas muy por detrás de la agrupación. Su luz se dobla y amplificada por la inmensa gravedad de la agrupación en un proceso llamado lente gravitacional. A la derecha, un matiz azul se añade para indicar la ubicación de material invisible llamada materia oscura. Créditos: NASA, ESA, MJ Jee y H. Ford (Universidad Johns Hopkins)

Aunque la materia oscura constituye la mayor parte de la materia del universo, solo representa aproximadamente una cuarta parte de la composición. El universo está dominado por la energía oscura.

Después del Big Bang, el universo comenzó a expandirse, los científicos pensaron que fruto de esa expansión se quedaría sin energía, disminuyendo la velocidad a medida que la gravedad atraía los objetos dentro de ella. Pero los estudios de supernovas distantes revelaron que el universo de hoy se está expandiendo más rápido de lo hacia en el pasado, no más lento, lo que indica que la expansión se está acelerando. Esto solo sería posible si el universo contiene suficiente energía para superar la gravedad: la energía oscura.

Energía oscura

Más intrigante aún que la materia oscura es la energía oscura. Los estudios de Hubble sobre la tasa de expansión del Universo han encontrado que la expansión en realidad se está acelerando. Los astrónomos han explicado esto usando la teoría de la energía oscura, que empuja al Universo cada vez más rápido contra la fuerza de la gravedad.

Como nos dice la famosa ecuación de Einstein, E = mc 2 , la energía y la masa son intercambiables. Los estudios de la tasa de expansión del cosmos sugieren que la energía oscura es, con mucho, la mayor parte del contenido de energía de masa del Universo, superando con creces tanto la materia normal como la materia oscura: parece que la energía oscura constituye casi el 70% del Universo conocido.

Si bien los astrónomos han podido avanzar en el camino hacia la comprensión de cómo funciona la energía oscura y qué hace, su verdadera naturaleza sigue siendo un misterio.

Para saber más:

Telescopio espacial Hubble

Materia Oscura ¿Qué es?

Iluminando la Materia Oscura

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Un espectacular viaje a través de las tormentas eléctricas de Júpiter

La impresionante animación que podéis ver a continuación nos lleva a un viaje simulado entre las tormentas eléctricas de gran altitud que se producen en el planeta gigante gaseoso Júpiter.

Podemos ver de cerca los famosos destellos de «iluminación superficial» recién descubiertos y sumergirnos en el violento chorro atmosférico de la nube Nautilus. Las nubes «emergentes» blancas más pequeñas en la parte superior del Nautilus tienen unos 100 kilómetros de diámetro.

El viaje nos lleva navegando a través de las imponentes y espectaculares tormentas eléctricas de Júpiter, esquivando el chorro de lluvia de amoníaco y destellos de luz poco profundos. En estas altitudes, demasiado frías para que salga el agua líquida pura, el gas amoníaco actúa como un anticongelante que derrite los cristales de hielo de agua arrojados a estas alturas por las poderosas tormentas de Júpiter, lo que le da a Júpiter una inesperada nube de amoníaco y agua que puede electrificar el cielo. La animación se creó combinando una imagen de nubes a gran altitud de mi generador de imágenes JunoCam con una animación generada por computadora:

Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill. Animación: Koji Kuramura – Música: Vangelis

Las nubes y la circulación atmosférica del planeta Júpiter

El siguiente impresionante gráfico muestra observaciones e interpretaciones de estructuras de nubes y circulación atmosférica en el planeta gigante gaseoso Júpiter desde la nave espacial Juno, el telescopio espacial Hubble y el Observatorio Gemini.

Al combinar todas esas observaciones los investigadores pueden ver que los impresionantes relámpagos del planeta gigante se agrupan en regiones turbulentas donde hay nubes de aguas muy profundas y donde el aire húmedo se eleva para formar torres convectivas altas similares a las nubes de cumulonimbos (nubes de tormenta) en la Tierra.

Créditos: NASA, ESA, M.H. Wong (UC Berkeley), A. James y M.W. Carruthers (STScI) y S. Brown (JPL)

La combinación de observaciones se puede utilizar para mapear la estructura de la nube en tres dimensiones e inferir detalles de la circulación atmosférica. Se forman nubes gruesas e imponentes donde sube el aire húmedo. Se forman claros donde el aire más seco se hunde. Las nubes que se muestran se elevan cinco veces más que torres convectivas similares en la atmósfera de la Tierra.

Las impresionantes nubes de Júpiter no dejan indiferente a nadie, por ejemplo en la zona norte del planeta Júpiter, se puede ver un precioso mosaico de nubes arremolinadas en el dinámico Cinturón del hemisferio Norte de Júpiter. 

nubes júpiter NASA
Esta preciosa imagen se adquirió el 29 de octubre de 2018 cuando la nave realizó su 16° vuelo cercano a Júpiter. En ese momento, la sonda Juno estaba a 7.000 kilómetros de las nubes del planeta. Créditos: NASA-Misión Juno.Anunciosabout:blankREPORT THIS AD

Otras imágenes espectaculares de Júpiter

En esta preciosa imagen se pueden observar las formaciones de nubes arremolinadas en el terminador de Júpiter, la región donde el día se encuentra con la noche.  La imagen fue adquirida por la sonda Juno durante su sobrevuelo undécimo el 7 de febrero de 2018 a una distancia de 120.533 kilómetros del planeta. Esta imagen es una de una serie de imágenes tomadas en un experimento para capturar los mejores resultados para las partes iluminadas de la región polar de Júpiter.

júpiter zona ecuatorialCréditos: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt 

Es sorprendente ver al planeta Júpiter desde otro punto de vista, colocamos el planeta de lado con el norte a la izquierda y el sur a la derecha y vemos esta espectacular imagen del planeta más grande del sistema solar:

Esta imagen procesada por un “ciudadano-científico“ fue adquirida el 10 de julio 2017 con datos del generador de imágenes JunoCam en la nave espacial Juno de la NASA. Créditos de las imágenes: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstädt / Seán Doran

Las alucinantes imágenes de la Gran Mancha Roja de Júpiter adquiridas por la sonda Juno revelan un enredo de nubes oscuras y veteadas tejiendo su camino a través de un enorme óvalo carmesí, haciendo la gran mancha de Júpiter aun más bella de lo que para los amantes del cosmos ya es.

Esta imagen en color mejorado de la Gran Mancha Roja de Júpiter fue creada por el científico Jason Major usando datos de la cámara JunoCam en la nave espacial Juno de la NASA. Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Jason Major.

La Gran Mancha Roja mide 16.350 kilómetros de ancho y  es 1.3 veces más ancha que la Tierra. La enorme tormenta ha sido observada desde 1830 y posiblemente haya existido desde hace más de 350 años.

Esta impresionante imagen muestra el polo sur del planeta gigante gaseoso, visto por la nave espacial Juno de la NASA desde una altitud de 52.000 kilómetros. Las características ovales son ciclones de aproximadamente 1.000 kilómetros de diámetro. Múltiples imágenes tomadas con el instrumento JunoCam en tres órbitas diferentes se han combinado para mostrar todas las áreas a la luz del día, obteniendo un color mejorado y realizando una proyección estereográfica.

polo sur de jupiterCréditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Salón Betsy Asher / Gervasio Robles

La siguiente imagen se ha adquirido a 4.400 kilómetros por encima de las nubes superiores del planeta Júpiter, viajando a una velocidad de alrededor de 57,8 kilómetros por segundo con respecto al planeta gigante gaseoso.

jupiterEn esta imagen en color se pueden observar algunos de los enormes remolinos de la atmósfera del planeta que no son más que espectaculares tormentas. Créditos: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Roman Tkachenko

Juno nos ayudará a entender por qué Júpiter fue de los primeros planetas en formarse. También sí se podría haber formado más lejos del sol antes de migrar hacia el interior del sistema solar y quedarse en su órbita actual. Debido a que Júpiter se formó al mismo tiempo que el sol, sus composiciones químicas deben ser similares. Pero Júpiter tiene elementos más pesados , como el carbono y el nitrógeno , que el Sol.

La determinación de la cantidad de agua, y por lo tanto de oxígeno, en el gigante de gaseoso es importante no sólo para la comprensión de cómo se formó el planeta, sino también cómo los elementos pesados se transfieren a través del sistema solar. Estos elementos pesados fueron determinantes para la existencia de planetas rocosos como la Tierra y la vida. Juno nos desvelará todos esos misterios.

Para obtener más información: missionjuno.com

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