Qué es proyecto sagitario?

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domingo, 11 de diciembre de 2011

CIA 4º parte del Curso de Iniciación Astronómica

Ella es tan linda…
Curso de Iniciación Astronómica
Proyecto sagitario

Sobre los infinitos mundos y el universo*

Muchos de nosotros miramos el cielo y nos interrogamos ¿Dónde estamos? ¿Hace cuánto y por cuánto tiempo? ¿De dónde venimos y adónde vamos? ¿Qué astros nos rodean? ¿Estamos solos?  
Ojala encontremos respuestas en nuestra amistad.

Durante milenios creímos en los cinco planetas, la tierra, su luna y su sol. Esto derivó en los siete días de la semana e incluso aportó sus nombres. Aunque era evidente, demoramos en aceptar a las estrellas como soles lejanísimos. Después, fue el turno de las nebulosas espirales, esos borrones blanquecinos. Recién en el siglo pasado pudimos decir, Sí, son galaxias. Son islas que forman archipiélagos ciclópeos, huyendo de nosotros, y nosotros de ellos. Aceptar que el espacio mismo -su geometría, digo- se expandía, llevó décadas y el papelón mayor de Einstein.
Hoy catalogamos agujeros negros y con ellos las conjeturas más locas: hoyos de gusano, espacios paralelos, universos como péndulos o como infinitas mantas frías, estirándose, apagándose, corriendo hacia una eternidad quieta donde nada quede; no de nosotros, sino del universo mismo. Esta idea descarnada de un futuro posible ganó un Nóbel, este año.

Ante semejantes perspectivas propongo un breve viaje por el vecindario. Verles las caras a los astros y nada más. Poco de lo muy grande, y nada de lo muy pequeño. Nada de pálidas esta noche. Solo la alegría de ver y de saber eso que observamos con nuestros ojos y con las prótesis de nuestros ojos.

A brillar mi amor¡¡¡
Una estrella es una esfera de gases, en cuyos centros,  sometidos a la fuerza de gravedad, los núcleos atómicos se fusionan para dar lugar a nueva materia. En el caso de nuestro sol, millones de toneladas de hidrógeno (H) se transforman en helio (He) cada segundo. Cuando los átomos se fusionan, emiten energía; esta sale del sol en forma de luz y demás longitudes de onda (radio, infrarrojo, ultravioleta, rayos x, rayos gamma; otras).

Imagen del espectro electromagnético

Rara vez las estrellas habitan solas. En nuestro vecindario, un medio de ellas son estrellas únicas como el Sol, el resto son sistemas estelares dobles o múltiples. Es decir, estrellas que poseen compañeras de giro y viaje. Por nacer en conjunto, estas a veces se desplazan por la galaxia en montones o Cúmulos. Si estos cúmulos se encuentran en la visual del centro galáctico, se les llama Cúmulos galácticos o cúmulos abiertos. Hay asimismo cúmulos cerrados o globulares. Estos últimos suelen estar formados por decenas o cientos de miles de estrellas.
Los cúmulos abiertos poseen un menor lazo gravitacional, se diseminan rápidamente. Los cúmulos cerrados, por aportar un lazo gravitatorio mayor, perduran, suelen albergar poblaciones estelares de cierta madurez.
Si los integrantes de un cúmulo están dispersos pero se intuye su origen común se denominan: asociaciones estelares. Una asociación es un grupo de estrellas que han nacido en una misma nebulosa, comparten edad cósmica y dirección espacial (radial y tangencial) contra el fondo de estrellas.
Una Constelación, por el contrario, es una figura imaginaria, creada al tejer trazos entre estrellas notorias (brillantes, de baja magnitud), que no debe ser confundida con una asociación estelar. Las constelaciones son figuras aparentes, donde su unidad es solo visual; depende de nuestra  escala temporal, de nuestra perspectiva.

Los soles se ordenan en diversas clasificaciones. La más común es la propuesta al unísono por Hertzprung y Russel. Estos colegas concluyeron en lo que hoy es un diagrama común, el diagrama H-R. El mismo ordena estrellas según luminosidad y temperatura. Se hace evidente al observar la disposición de los soles catalogados un patrón evolutivo en sus vidas particulares. Su lectura indica que los soles nacen e ingresan a la llamada secuencia principal, de allí derivan a un tipo de resolución: gigante roja, nova, supernova, enana blanca, enana marrón, etc.
El diagrama H-R es una herramienta magnífica, pues entre otras aplicaciones sirve para determinar la pertenencia de un sol a un cúmulo dado, o la edad del cúmulo.

 

Nubes de átomos, úteros fabulosos.
Los átomos -en general de hidrógeno pero también de helio y otros más pesados- llenan lo que creemos el espacio vacío entre las estrellas. Invisibles pero no impunes, en los intersquicios estelares forman nubes de concentraciones colosales (regiones HI). Las regiones HII se caracterizan por ser nubes de hidrógeno que están brillando a causa de la excitación que les produce la energía emitida por las jóvenes estrellas que albergan.
Dentro de esas nubes el espacio hace de las suyas. Las futuras regiones HII (así llamadas cuando su concentración es tal que permitirá la generación estelar) por causas externas e internas, se ponen en movimiento. Lentamente se forman grumos que giran alrededor de centros insondables. Estos centros de gravedad atraen la materia circundante en aglutinaciones cada vez mayores. Más colapsa -debido a la gravedad- una zona de la nube proto solar, más rápido gira. Al girar, la misma toma forma de disco o plato. El núcleo de este disco dará al menos -eventual- un sol al mundo – o una enana marrón. El disco remanente generará otros soles o/y a los planetas que acompañaran a esa estrella.
La estrella nace cuando la presión de las capas de gases que empujan y comprimen el centro de la nube proto solar, es suficiente para desencadenar la fusión de los núcleos de hidrógeno. Estos -hipercalientes e hiperfrenéticos- se recombinan en nueva materia: 4 núcleos de hidrógeno dan lugar (simple, ojo) a 1 núcleo de helio + 2 emisiones energéticas. Esta energía,  emitida por la fusión nuclear (rayos gamma), interactúa con el medio circundante durante centenares de miles de años -cediendo energía con cada interacción- hasta qué, un buen día, salen de la nube… en forma de fotones¡¡¡¡ es decir, de luz¡¡¡ La nube ha dejado de ser: estamos frente a una estrella.
Cuando la estrella se enciende, una fuerza nueva viene a poner pausa a la presión de la gravedad.
La gravedad puede ser vista como una fuerza negativa o compresiva. Atrae a la materia y luego, no conforme, puja por amalgamarlo todo en un punto imposible. Se desencadenan los procesos de fusión y la energía liberada empuja ahora en sentido contrario, intenta inflar o expandir el sol. Se da un proceso de inestabilidad en el cual ambas fuerzas buscan imponerse. Pocos eones después la estrella se estabiliza, alcanza el llamado equilibrio hidrostático. Estamos frente a un globo inflado: la fuerza de gravedad representa en esta analogía la resistencia de la goma, tiende a comprimir el aire; el aire insuflado dentro del globo representa la energía generada, la cual busca expandir la goma. Este equilibrio durará una equis cantidad de tiempo (depende de la masa que haya dado vida a esa estrella) y luego –agotado el combustible solar- colapsará.

Teoría fina
Las estrellas se estudian cual cuerpos radiantes, llamados cuerpos negros.
Un cuerpo negro es un cuerpo imaginario (teórico) capaz de absorber y emitir toda la energía recibida. Es un modelo que sirve como guía o parámetro para averiguar propiedades de los astros. El análisis del cuerpo negro arroja como 1º dato que todo cuerpo radiante emite en diversas regiones del espectro electromagnético, más, solo en una de esas frecuencias (o pequeña región) logrará su pico de emisión, y que este pico se asocia a una temperatura determinada. Así, nuestro sol emite en la región del espectro visible, en color amarillo, pues su temperatura de superficie es de 5800º kelvin (1º kelvin equivale a -273ºC). La estrella Antares del escorpión emite en visible, en la región del rojo pues en su superficie es más frío (3600ºk); Sirio, del can Mayor, emite en la región del blanco-azulado (25.000ºk). Hay soles que emiten en ultravioleta, en rayos x, en infrarrojo, etc.
            Las emisiones electromagnéticas (la luz, el calor, el radio, el ultravioleta, el rayo x, etc. etc.) es todo con lo que contamos pues viajar a un astro es práctica imposible. Pero esas emisiones se desplazan a velocidades conocidas y tienen más de una particularidad, las cuales nos permiten análisis y comprobaciones. La distancia, la composición química, el volumen y la masa, la temperatura de superficie, todo esto es factible estudiar en base a la magnitud o brillo aparente de las estrellas.

            Es una Nube, no hay duda:

Las nebulosas de absorción o nebulosas moleculares son aquellas que absorben la luz de las estrellas que se encuentran detrás o dentro. Oscurecen el cosmos y son visibles por contraste al medio estelar circundante. Ej: El Saco de Carbón (en la constelación Crux, en el hemisferio sur, entre las estrellas alfa y beta crucis).
Las nebulosas de reflexión son capaces de reflejar la luz emitida por astros cercanos.
Las nebulosas de emisión, por estar fuertemente bombardeadas con la energía emitida desde las estrellas que guarda en su interior, se manifiestan al Cosmos como verdaderos faros. Basta ver las nebulosas de Orión, Carina o Tarántula, para deslumbrarse con un ejemplo.

Hay un cuarto grupo de nebulosas, se les llama nebulosas planetarias, pues en el pasado se creían estrellas rodeadas de discos gaseosos protoplanetarios. Hoy se sabe que son esferas de gases eyectados en forma esférica por el derrumbe y rebote de estrellas gigantes rojas al morir (las hay de forma irregular, también, deformada su figura por la gravedad de estrellas compañeras de la que eclosiona).

Las novas y las supernovas asimismo dejan tras de sí esferas expandiéndose la infinito, llamadas Remanentes de supernova, pero es diverso el destino de la estrella o estrellas centrales. Una gigante roja deja tras de si una enana blanca, una nova deja a una estrella de neutrón y una supernova a un púlsar o a un agujero negro. En todos los casos estamos frente a cataclismos que modifican la geometría del cosmos. Pero esta es tan, tan vasta, que no puedo siquiera esbozarla. Es decir, nadie se alarme por tal o cual explosión. El Universo es inmenso, literalmente: sin mensura posible.

Noticias de ayer
En los albores del siglo pasado se hablaba de las nebulosas espirales, delicadas manchas grises, en apariencia lejanas. Estas chicas no resultaron ser sino las clásicas galaxias espirales, similares en estructura a aquella que nos contiene: La vía Láctea.
Las galaxias (de galactos, lácteo, lechoso, blanco) son estructuras independientes formadas por soles, planetas, cúmulos, nebulosas, gases, moléculas, átomos, agujeros negros, etc. etc. Una galaxia es una isla en el mar del cosmos. Representan la macroestructura local, sobre ella y con ella nos movemos. Entre sus brazos (podemos pensar este cuerpo como una suma de materia achatada, amonedada por el giro, de figura espiral, con brazos enroscados sobre un centro hiperdenso, el cual suele contener un super agujero negro, tragándoselo todo. aunque las galaxias presentan diversas y ricas morfologías, catalogadas hace tiempo por don Edwin Hubble, cuando aún ignoraba casi todo de ellas –salvo que las líneas del espectro de su luz se corrían al rojo).
Las galaxias forman a su vez grupos de galaxias. Habitamos el Grupo Local, el cual incluye a unas 30 estructuras de diversa fisonomía. Fáciles de observar son las galaxias Gran Nube de Magallanes y Pequeña Nube de Magallanes, en el hemisferio sur. La más notoria del norte es la galaxia Andrómeda, visible a simple vista en geografías de menor latitud. Los grupos de galaxias forman cúmulos de galaxias. Y los cúmulos supercúmulos.
¿Piensan que aquí terminamos? No. Los supercúmulos tejen redes o hilos de materia dando a nuestro hipercosmos leve forma afín a neuronas conectadas. Pero estas dimensiones poco deben importarnos, no podemos percibirlas sino dentro de las supercomputadoras que todo lo modelizan.

            Ella es tan linda¡¡¡
Observar la noche es apasionante, adictivo, casi. Podemos aventurarnos a ellas, tan lindas noches del verano incipiente, con la simple ayuda de nuestros ojos. Si pensamos estudiar el cielo, iremos provistos de cartas celestes, bajadas de la web o confeccionadas con los programas de libre circulación. En principio hemos de reconocer las estrellas más brillantes de cada constelación, si es que esta se oculta como es común en nuestras áreas polucionadas (conviene observar todos los días sin embargo, aunque no salgamos al campo). Luego, reconocer los cúmulos visibles como Hyades, Pléyades, Omega Centauro, y las nebulosas tales como Orión,  el saco de carbón o Eta carina. Aquí solo tenemos para meses de observación pero… Vayamos a más, tratemos de reconocer los brillos y colores de los soles más conspicuos. Poder comparar Aldebarán con Beteljause o Sirio con Canopus, y muchas otras, es práctica que entrena el ojo observador. Recién aquí sumaremos un par de binoculares, unos 7x50 o 10x50 son perfectos. Con ellos reconoceremos decenas de cúmulos y nebulosas antes ciegas. Aún otras galaxias podremos pescar desde zonas oscuras. El estudio de estrellas dobles es apasionante, y recorrer la geografía lunar un lujo que pocos astrónomos se permiten. Por cierto, la luna debe de observarse en cuartos, cada día presentará una faceta y con ella una vista nueva, distinta, rica.
Cuando accedamos a un telescopio pequeño o mediano nuestras noches observacionales cambiaran un poco. Ahora deberemos esforzarnos en prever horarios y lugares. Evitaremos traslados bruscos y si el equipo es pesado les aseguro que observaran muy poco. Lo ideal es un refractor, un 70 900 o un 90 910 son ideales para disfrutar de los planetas, la luna y los cúmulos y nebulosas de emisión, amen de las dobles y alguna que otra galaxia. Un telescopio reflector como el 76 700 es ideal para dar los primeros pasos si sabes que estos pueden llevar todo un año o más de trabajo aplicado. Si piensas en adquirir un telescopio mayor, invierte siempre en función de la montura antes que en el tamaño del tubo óptico. Un catadióptrico, por ejemplo, es un equipo de costo moderado y de aplicaciones insuperables. Sobre una eq3 –ideal- o una eq2, lo podrás llevar a cualquier lado, cuando quieras, y te dará imágenes de alta calidad.
Los oculares son un paso lejano. Con unos super plossl (con un  costo medio de 200$) tienes para toda la vida. Solo si en el futuro accedes a equipos complejos buscarás oculares desarrollados.
Si te hablara cual economista, te diría que las observaciones se hacen con:
Los Ojos, un 60%.
Binoculares, un 20% de las obs.
Telescopio medio o pequeño, un 18%.
Telescopios mayores, un 2%.
Oculares de alta gama, en un 0,1%.

Y, por jugar un poco, si vas a comprar un equipo, te adjunto esta fórmula teórica desarrollada para hacer broma a un amigo:
El mejor telescopio que puede alguien comprar viene dado por la siguiente ecuación:
CO x Cs    /   kg x PA x DdC

Que se lee:
Calidad óptica por Costo, dividido el Peso multiplicado por los Pasos de armado y por la Dificultad de colimado. En los telescopios refractores el colimado virtual no se da pues los lentes están pegados; solo un golpe muy fuerte los descolima. Los reflectores deben ser colimados cada tanto pues el espejo va sujeto sobre tornillos y el uso y traslado constante golpe puede moverlos.

Esta relación da como resultado que los mejores telescopios serían los refractores de baja focal: un 80 400 o un 80 600, de relativa calidad. Un equipo así se arma en cuatro pasos: se fija al trípode, se coloca el espejo diagonal y el ocular, se coloca el buscador… y listo, a observar. Otros equipos recomendables son: un reflector de 114mm o un Maksutov de 102 a 125 /127mm de diámetro. Estos últimos darán las mejores imágenes, los reflectores siempre serán los más económicos.

Observar y observar:
Una noche de observaciones puede ser planeada con el uso de las cartas y conviene comenzar a observar astros del poniente. Los objetos luminosos siempre los dejaremos para el final, ya que la luna por ejemplo dejará tus ojos inservibles para la observación de objetos de espacio profundo. Creo que observar en grupo o en parejas siempre es mejor pues uno va compartiendo impresiones y mates. Tomar notas de la jornada observacional siempre es recomendado, se anota fecha, condición de cielo, equipo utilizado, objeto observado, detalles e impresiones, etc. etc.
Otro truco para llegar a ser un verdadero observador es la confección de gráficos o dibujos de los objetos celestes. Si usted toma esto como práctica, verá cuánto mejora su capacidad de observación.

Espero que estos consejos te sirvan, que te alienten a observar y a saber más del cielo, el cual es nuestro origen y destino. El conocimiento vendrá de a poco, gradual, y cuando creas que lo posees, dalo a otros con alegría.

* El monje astrónomo Giordano Bruno escribió el excelente diálogo De l'infinito universo et Mondi  , origen de mi título el cual no quiere sino recordar al mártir que fuera quemado a manos de sus hermanos de religión.

Sergio Galarza
0346415449820

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