lunes, agosto 29, 2011

101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 75) ¿Cuando iremos a las estrellas?

Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



075) ¿ Cuándo iremos a las estrellas ?


Posiblemente hayan de transcurrir aún muchas décadas para que el ser humano pueda viajar a las estrellas. Son múltiples los problemas que esto representa, pero rápidamente podemos identificar los de propulsión para moverse a grandes velocidades y lograr salvar distancias de años luz, además de poder sobrevivir a viajes que durarían muchos años.

Uno de los problemas, el de la propulsión, se encuentra en una fase de exploración actualmente. Se buscan nuevos sistemas de propulsión iónica, atómica o con vientos estelares, los cuales se trata sean mucho más eficientes que la propulsión por cohete que se utiliza actualmente.

Por la parte de la sobrevivencia humana, es posible que en los futuros viajes estelares los tripulantes fueran sometidos a hibernación para despertar cuando llegaran a su destino, como se muestra en la película de ciencia ficción "2001, Odisea en el Espacio". Otro problema grave será el de la comunicación. Una tripulación que viajara al sistema estelar más próximo, Alfa Centauri, enviaría un mensaje que tardaría 4 1/3 años en llegar a la Tierra. La respuesta tardaría un tiempo igual y así sucesivamente.
Por ahora, hay sólo proyectos para enviar naves no tripuladas en misiones interestelares. Sin embargo, tendrán preferencia los proyectos de exploración dentro del Sistema Solar donde aún hay mucho por aprender.

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101 Preguntas Clásicas de Astronomía" es un libro de divulgación publicado por el Departamento de Extensión Universitaria de la Universidad de Sonora. Considerándolo un recurso de divulgación se decidió colocarlo en el sitio web del Área de Astronomía del DIFUS para apoyo de quienes buscan información.
101 Preguntas Clásicas de Astronomía fue escrito por Antonio Sánchez Ibarra y publicado en el año 2000. En el recopila las preguntas y respuestas que el público le hizo en más de 30 años de conferencias.
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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 74) ¿Que hay afuera del Universo?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



074) ¿ Qué hay afuera del Universo ?


Nada, aunque nos sea difícil el concebirlo. Universo es el todo y fuera de él habría nada.

Regularmente en Cosmología, la parte de la Astronomía que se ocupa de comprender el Universo en su totalidad, se manejan términos muy profundos que son frecuentemente utilizados y que toman una connotación muy extensa a este nivel. "Todo", "nada", "tiempo", etcétera, tienen que ser conceptualizados y manejados en forma precisa.

Por otra parte, la discusión de esos temas alcanza las fronteras de la Filosofía y precisa de manejar conceptos de Relatividad y Física Cuántica.

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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 73) ¿Que significa Cosmos?



Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



073) ¿ Qué significa Cosmos ?


Cosmos significa orden y es lo contrario de caos o desorden.

Cuando hablamos del Cosmos nos referimos a todo lo existente y es equivalente a hablar del Universo. En el pasado se hablaba de "el mundo", en referencia al todo y en base a que no se tenía una concepción clara de las dimensiones del Universo.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 72) ¿Cuando chocará un asteroide con la Tierra?


Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



Universidad de Sonora 072) ¿ Cuándo chocará un asteroide con la Tierra ?


No lo sabemos. La Tierra esta expuesta siempre al encuentro con un asteroide o un cometa, pero como no conocemos a todos estos cuerpos y ante todo las órbitas que tienen, principalmente en lo que se refiere a asteroides, nos es imposible el saber cuando pudiera ocurrir un evento de este tipo. Por ello existen algunos telescopios dedicados exclusivamente a monitorear asteroides moviéndose en órbitas próximas a la de la Tierra.

Un estudio reciente indica que hay al menos unos 900 asteroides que se aproximan en forma peligrosa a la Tierra y no se conocen las órbitas precisas de todos ellos.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 71) ¿Que ocurriría si se apagara el Sol ahora?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


071) ¿ Qué ocurriría si se apagara el Sol ahora ?


Es interesante la pregunta. Si en este instante cesara la reacción de fusión nuclear en el centro del Sol, podríamos verlo brillar tranquilamente durante un millón de años más, que es el tiempo en que tarda en llegar a la atmósfera superior de nuestra estrella la energía que se produce en su interior.

Por otra parte, los procesos evolutivos en las estrellas son muy lentos y por lo tanto tal fenómeno no podría ocurrir súbitamente.

La observación y estudio del Sol es fundamental para nosotros. Ninguna estrella puede ser analizada en tanto detalle como el Sol, debido a las distancias. Por otra parte, el Sol sirve de modelo para deducir condiciones en las otras estrellas. Es así como ha sido posible descubrir que otras estrellas también cuentan con coronas, con vientos y presencia de manchas en sus fotósferas.



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jueves, agosto 11, 2011

101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 70) ¿Que es el conejo de la Luna?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



070) ¿ Qué es el conejo de la Luna ?


Es sólo una de las tantas figuras que formamos a ojo cuando vemos la Luna en fase llena y se logra con las regiones oscuras que son los mares lunares y nuestra imaginación. Otros ven un rostro femenino u otras figuras, dependiendo de la región y la cultura. En la medida que amplificamos la imagen lunar con binoculares o con un telescopio, tales figuras tienden a desaparecer ante la multitud de detalles que se captan.

Tal situación es similar a cuando encontramos figuras en las nubes o en las montañas terrestres.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 69) ¿Que hay en la cara oculta de la Luna?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


069) ¿ Que hay en la cara oculta de la Luna ?


Lo mismo que en la visible, aunque si hay un menor número de regiones llamadas mares.

Las primeras imágenes de la cara oculta de la Luna se obtuvieron en 1959 por la sonda automática rusa Luna 3. Antes de ese logro, existieron muchas especulaciones en torno a lo que habría en ese hemisferio lunar. La imposibilidad de observarlo desde la Tierra es por el hecho de que nuestro satélite rota sobre su eje en el mismo tiempo que se traslada en su órbita alrededor de nuestro planeta.

Actualmente existen globos similares a los terráqueos presentando todas las características de la superficie lunar incluyendo las de la cara oculta.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 68) ¿Es verdad que las lunas de Marte son artificiales?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


068) ¿ Es verdad que las lunas de Marte son artificiales ?


Falso. En un tiempo se quiso argumentar esto por los tamaños y movimientos de Phobos y Deimos, satélites naturales de Marte. Sin embargo, es bien claro que su origen es natural, ya que existe una gran cantidad de imágenes obtenidas por las sondas automáticas que han visitado Marte e, incluso, mediciones de sus temperaturas y características en la superficie.

Ambos cuerpos podrían tener su origen en el cinturón de asteroides y haber sido capturadas posteriormente por Marte. Esto se supone por sus dimensiones y semejanza con los planetoides.

A inicios de la presente década la nave Phobos, rusa, tenía como propósito descender en el satélite natural de Marte para estudiarlo. Sin embargo, la misión falló y este objetivo ha quedado pendiente.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 67) ¿Chocan las estrellas?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



067) ¿ Chocan las estrellas ?


Sí, principalmente cuando chocan las galaxias. Los impactos estelares se pueden dar más fácilmente cuando dos galaxias se están cruzando. Sin embargo, por los grandes espacios entre las estrellas, los choques son mucho menores de los que podríamos suponer.

Actualmente son varias las galaxias que se observan en proceso de colisión. Existen varios programas de computadora simulando este tipo de colisiones. Por otra parte, en las regiones cercanas a las galaxias podrían también ocurrir encuentros entre estrellas al aumentar la densidad de población.

No existen elementos para suponer que nuestra estrella, el Sol, pudiera tener un encuentro de esta naturaleza.

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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 66) ¿Por qué los cometas tienen nombre de personas?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


066) ¿ Por qué los cometas tienen nombre de personas ?

Es tradición que los cometas sean bautizados con el apellido de su descubridor. El cometa puede tener hasta tres nombres si tres personas lo descubren prácticamente la misma noche. Esto lo rige la Unión Astronómica Internacional, IAU.

Los cometas son cuerpos muy codiciados a descubrirse por este honor. Los cazadores de cometas suelen observar en las regiones próximas a la eclíptica al inicio o final de la noche. Efectúan paseos por el cielo con telescopios que permitan detectar cuerpos tan débiles como magnitud 15 y con el mayor campo de visión posible. Al observar un objeto o estrella nebulosa, pasan a revisar mapas estelares para intentar identificar el objeto que puede ser otro cometa ya conocido o un objeto tal como una nebulosa, cúmulo estelar o galaxia. Si el objeto observado no es identificado, se intenta detectar movimiento del mismo entre las estrellas. Si se logra percibir movimiento, el astrónomo para a enviar un reporte al Buró de Telegramas de la IAU en Cambridge, Massachusetts, donde se reportan normalmente todo tipo de descubrimientos. En Cambridge, se solicita a algún astrónomo u observatorio la confirmación del descubrimiento. Si ésta es positiva, se emite de inmediato una circular a todos los individuos e instituciones suscritos al sistema anunciando el descubrimiento, otorgando el nombre y presentando efemérides provisionales del cuerpo.

En la medida que más telescopios están automatizados en sistemas de búsqueda y otros satélites también observan el espacio, hay más cometas que no cuentan con el nombre de una persona, al ser descubiertos por un observatorio de ese tipo o por una nave. Así es como hay Cometas con el nombre IRAS, LINEAR y SOHO.

A la fecha sólo un cometa ha sido descubierto por mexicanos: el "Haro-Chavira" en la década de 1940. Sus descubridores fueron Guillermo Haro Barraza y Enrique Chavira del Observatorio de Tonantzintla, Puebla.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 65) ¿Quién le paga a los astrónomos?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



065) ¿ Quién le paga a los astrónomos ?


Los astrónomos, como cualquier profesionista, son contratados por organismos públicos, universidades, institutos de investigación y observatorios, donde reciben un salario acorde a su trabajo y experiencia.

En México los astrónomos trabajan fundamentalmente en Universidades o institutos de investigación relacionados de alguna forma con la educación. En Estados Unidos, Europa y Japón, existen organismos privados que se dedican a la investigación y cuentan con astrónomos.

Quien desea ser astrónomo ingresa a cualquier Universidad que cuente con la Licenciatura en Física y cursa todas las materias optativas relacionadas con Astronomía y Astrofísica. Posteriormente puede continuar la Maestría o Doctorado en Astrofísica.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 64) ¿Hay agua en Marte ?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra



064) ¿ Hay agua en Marte ?


Varias naves espaciales como los Mariner y los Vikingo habían detectado agua principalmente en la atmósfera y las regiones polares del planeta Marte en las décadas de 1960 y 1970, aunque en cantidad mínima.

El 22 de junio del año 2000, la NASA anunció que en base al análisis de las imágenes que obtiene la sonda automática americana Mars Global Surveyor en órbita de Marte desde 1996, se habían encontrado rastros que evidencian la presencia reciente o incluso actual de mantos acuíferos en Marte a profundidades entre 100 y 400 metros bajo el suelo marciano. Cientos de estos lugares ubicados entre latitudes de 30 a 70 grados y más abundantes en el hemisferio sur que en el norte, abren de nuevo la posibilidad de existencia de vida rudimentaria en el planeta y un posible soporte muy importante para las futuras expediciones humanas hacia el planeta.

Tal descubrimiento ha permitido el programar el lanzamiento en el año 2003 de dos naves de descenso a la superficie de Marte y en particular en regiones que muestran tales características. En el 2001 se enviara un nuevo orbitador al planeta rojo.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 63) ¿Hacia dónde se ve el centro del Universo ?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


063) ¿ Hacia dónde se ve el centro del Universo ?

De acuerdo al modelo del Big Bang, no es posible ver el centro del Universo. El Universo ha crecido como una Entidad de tal forma que no es posible determinar un centro.

Algo clave en el conocimiento del Universo es la llamada radiación de fondo. Al suponerse que en su origen el Universo tuvo una temperatura increíblemente elevada, éste valor debería haber descendido con el tiempo en la medida que el Universo se fue "enfriando". Tal temperatura "medio ambiente" del Universo fue estimada como próxima a los 3 grados Kelvin (- 270 C).

En 1965, Arno Penzias y Robert Wilson de Bell Research Laboratories detectaron un "ruido" de fondo equivalente a una temperatura de 2.7 K. En 1992, el satélite COBE de la NASA pudo observar pequeñas variaciones en tal temperatura que han sido vistas con más detalle y confirmadas en el año 2000 por un globo llamado BOOMERANG que fue lanzado desde la Antártida.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 62) ¿Continuará la vida hasta que se acabe el Sol ?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


062) ¿ Continuará la vida hasta que se acabe el Sol ?

Ciertamente no. En el pasado se pensaba que la vida podría sobrevivir en nuestro planeta hasta una época próxima al final del Sol que serían al menos 4500 millones de años más. Sin embargo, recientes estudios revelan que las condiciones en la Tierra para soportar la vida pueden persistir hasta sólo unos 500 millones de años más. Esto indudablemente, estaría sujeto además a que nuestra especie conserve nuestro planeta o no ocurra una catástrofe cósmica como lo serían el impacto de un cometa o asteroide o la explosión de una supernova próxima a nosotros.

Por otra parte tiene que ser considerada en forma muy real la posibilidad de que nuestra especie pueda sobrevivir a su mismo desarrollo tecnológico. Como ejemplo en referencia a esto, de igual forma que el descubrimiento de la energía nuclear abre muchas posibilidades favorables, ha permitido la creación de armamento que podría acabar no una, sino varias veces con nuestra especie. Desafortunadamente las decisiones más importantes al respecto no están en manos de los científicos, sino de los gobiernos y de aquellas naciones que cuentan con el poder tecnológico.


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101 Preguntas Clásicas de Astronomia: 61) ¿Por que un eclipse lunar siempre ocurre en luna ?


Universidad de Sonora
Deprtamento de Investigación en Física
Área de Astronomía
Por: Antonio Sánchez Ibarra


061) ¿ Por qué un eclipse lunar siempre ocurre en luna llena ?

Por que se requiere que estén alineados el Sol, la Tierra y la Luna para que ésta última penetre en el cono de sombra que proyecta la Tierra en el espacio. Al encontrarse en tal posición, vista desde la Tierra, todo el hemisferio de la Luna se encuentra iluminado por el Sol en la fase que se conoce como plenilunio o luna llena. De igual forma, un eclipse solar sólo ocurre cuando la Luna se encuentra en fase nueva.

Podríamos pensar que cada plenilunio o novilunio debería ocurrir su correspondiente eclipse lunar o solar. Esto no se da porque la órbita de la Luna se encuentra inclinada con respecto a la órbita de la Tierra en torno al Sol por cinco grados. Esto es suficiente para que normalmente la Luna se traslade sobre o bajo tanto el cono de sombra de la Tierra o el Sol.

A diferencia de un eclipse solar, un eclipse de Luna no perjudica la vista, pudiendo ser observado a simple vista, con binoculares o con telescopio. Los eclipses lunares no tienen ningún efecto dañino hacia la vida en la Tierra.


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martes, agosto 09, 2011

La fascinanante Vía Láctea: ¡y no necesitas telescopio para verla!

Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
Sociedad Astronómica del Planetario Alfa
ASTRONOMOS.ORG
pablo@astronomos.org
www.astronomos.org



Los árabes la conocían simplemente como “El Río”, los hebreos “El Río de Luz” Job la llamaba “La Serpiente Tortuosa”. Los chinos y japoneses veían también un río. Los chinos la llamaban le llamaron “Tien Ho” es decir “El Río Celestial o Plateado”

La fascinanante Vía Láctea: ¡y no necesitas telescopio para verla!

Recuerdo la primera vez que acompañé a un grupo de astrónomos aficionados al campo para observar el cometa Halley.
Era la primavera de 1986. Llevaban un gran telescopio. Me mostraron objetos que eran nuevos para mí, no los conocía ni en fotografía. Excepto por el cometa, no recuerdo los demás objetos. Lo que sí me impresionó fue una gran nube de luz que cruzaba el firmamento de horizonte a horizonte. No necesitaba el telescopio para verla. Parecía estar hecha de polvo de estrellas. –“Es la Vía Láctea”- me dijeron. Han pasado muchos años y aún me asombra su suave resplandor suspendido en el espacio.

ANTECEDENTES

La Vía Láctea ha fascinado a muchos más.
Se han tejido mitos y leyendas a su alrededor. Los antiguos la conocieron por muchos nombres. Anaxágoras y Aratos ( 500 a. de C. ) le llamaban To Gala : La Rueda Brillante ¿Rueda? ¿De dónde? A mí me pareció una sola franja. Resulta que esa franja continuaba por debajo de mis pies (del otro lado de la Tierra) hasta cerrarse.

Esa parte invisible para mí esa noche aparecería en las madrugadas de otoño. ¡Vaya que los primeros astrónomos eran buenos observadores! Y también tenían imaginación, una imaginación a veces predictiva: Demócrito, el padre del átomo, sugirió que La Vía Láctea estaba formada por una multitud de estrellas … ¡En el año 430 a. de C.! Eratóstenes, quien midió la circunferencia de la Tierra la llamó “El círculo de la Galaxia” ó “ Círculo Galáctico “ ¡Wow! ¡Que avanzados! ¿Cómo sabían que la Vía Láctea era una Galaxia? No lo sabían.

Su interpretación del término “Galaxia” era distinto a la actual. Galaxia sólo había una y se refería a la lechosa luz que cruzaba el cielo nocturno ( Nótese la similitud entre los términos Lácteo y Ga-laxia ) Hoy, cuando escuchamos la palabra “Galaxia” nos imaginamos un gran remolino de estrellas, nubes y polvo, con un centro brillante. En aquel entonces “Galaxia” no era otra cosa que el nombre propio de nuestra Vía Láctea. En al año 175 a. de C. Hiparco la llamó simplemente “La Galaxia”. Aún hoy, cuando vemos la palabra Galaxia -con mayúscula- sabemos que se refiere a la nuestra.

Otros veían la Galaxia como un gran río.

Le llamaban “El Río del Cielo”. Los árabes la conocían simplemente como “El Río”, los hebreos “El Río de Luz” Job la llamaba “La Serpiente Tortuosa”. Los chinos y japoneses veían también un río. Los chinos la llamaban le llamaron “Tien Ho” es decir “El Río Celestial o Plateado”, y tenían una creencia muy singular (A mí me parece simpática). Ellos decían que cuando los peces del río (las estrellas) veían aproximarse el anzuelo (una delgada Luna creciente) se ocultaban para no ser atrapados. Las estrellas y la Vía Láctea no son compatibles con la Luna. En realidad, sucede que la resplandeciente Luna supera y opaca la débil luz de nuestra Galaxia.

Los armenios y los sirios le llamaban “El gran Vendaje”. Los romanos (Plinio), al estilo de Erastótenes, le llamaban el “Círculo Lácteo” además de “El Cinturón Celestial” “Vía Celeste Regia” (me gusta ese nombre) y Vía Láctea”, como hoy la conocemos.

¿De dónde salió tanta leche?
Cuenta una leyenda que cuando el pequeño Hércules era amamantado por su madre, mordió uno de sus pechos con tanta fuerza que ella terminó por derramar su leche por el cielo.(¡Que productiva!) De ahí a que Vía Láctea signifique “Camino de Leche” ó “Milky Way” en inglés. Además de que el significado se conserva en inglés y español, sucede lo mismo en francés, portugués, italiano, danés, ruso, alemán, etc.

Los indios norteamericanos y algunos pueblos de Noruega decían que la Vía Láctea era “El camino de los Fantasmas” por donde ascendían los espíritus de héroes y guerreros. Los espíritus se detenían a descansar de vez en cuando y encendían fogatas, que son las estrellas más brillantes.

Los esquimales y algunos pueblos africanos veían en ella “El camino de las cenizas” que se elevaba sobre una gran pira.

En México nuestros abuelos o en los pueblitos la conocen como “El Camino de San Lorenzo” o “El Camino de Santiago”.

PRIMERAS OBSERVACIONES TELESCOPICAS


A pesar de la riqueza cultural que todos estos nombres reflejan, ninguno describe su naturaleza real. No fue sino hasta 1610, que Galileo Galilei pudo ver por vez primera de qué estaba hecha la Galaxia. No era leche, ni cenizas, ni fogatas… era una multitud de estrellas. ¡Demócrito tenía razón!

Con su telescopio, Galileo observó que miles de estrellas formaban una textura de fondo impresionante. Parecían incontables. Sin embargo, a los astrónomos les seducen los retos casi imposibles: en 1780, William Heschel echó mano de su telescopio –el más potente de la época- e inició un conteo de estrellas en la Vía Láctea con el fin de cartografiarla. El primer mapa de la Vía Láctea fue elaborado por él.

No fue muy preciso y –en realidad- no llegó a conclusiones muy distintas que los primeros astrónomos: “-La Vía Láctea es circular, aplanada y rodea a la Tierra”. Herschel observó la distribución y densidad de estrellas en la Galaxia, y no encontró que hubiera una particular abundancia en alguna dirección especial. Por eso concluyó que el sol se encontraba en el centro de la Vía Láctea.

Por otra parte y en su continua exploración del firmamento, Herschel encontró -aquí y allá- grupos de estrellas (cúmulos) así como nubes de gas y polvo (nebulosas).}

La mayoría de las nebulosas tenía forma irregular pero algunas nubes parecían sutiles remolinos de luz. Eran circulares y aplastadas. Seguramente –pensaron en ese tiempo- se trataba de sistemas planetarios en formación cuya estrella central se vislumbraba débilmente. Recibieron el nombre de nebulosas espirales. ¡Qué extraño! Las nebulosas espirales aparecían lejos de la Galaxia, como si tuvieran “aversión” por la Vía Láctea mientras que las estrellas ya terminadas eran muy abundantes en ella. Pero si la mayoría de las estrellas se concentraban en la Vía Láctea… ¿Por qué aquellas estrellas en plena formación no estaban también ahí? La formación de estrellas no debía suceder lejos de la Galaxia.

Tal vez la respuesta a este enigma es que las nebulosas espirales no son estrellas o sistemas planetarios en formación. Al menos eso pensaron Thomas Wright, de Durban e Immanuel Kant de Königsberg a fines del siglo XVIII. En aquel entonces hablar de la Galaxia era hablar de todo el Universo y no pensaban que pudiera existir algo más allá. Kant sospechó que algunas nebulosas espirales, como M31 en Andrómeda podrían ser otras “Vías Lácteas” ó “Galaxias” y creó el concepto de “Universos Islas”. Existe un sólo Universo, pero en aquel entonces la Galaxia era nuestro “Universo” y por eso Kant propuso que había otros “Universos Islas”. De algún modo Wright y Kant se adelantaron al concepto de los Universos Paralelos.

EL TAMAÑO DE LA GALAXIA

Si Kant y Wright estaban en lo cierto ¿Cómo podrían demostrarlo? No había manera de medir la distancia a las estrellas y menos a las nebulosas espirales. Friedrich Bessel (1784-1846) encontró que utilizando trigonometría y el movimiento de la Tierra alrededor del Sol era posible determinar la distancia a algunas estrellas pero sólo a las más cercanas. Aún así las nebulosas espirales seguían estando demasiado lejos. ¿Cómo medir distancias mayores en nuestra Galaxia? ¿Qué tamaño tenía la Vía Láctea? No existía un método apropiado.

En 1908 Henrieta Leavitt encontró la llave mágica para medir distancias en la Galaxia: las estrellas variables. Estas estrellas ya se conocían pero nadie sospechaba que podían ser utilizadas como indicadoras de distancia. Leavitt encontró que la regularidad ( o período) de unas estrellas variables –llamadas ceféidas- estaba directamente relacionada con su brillo. Es decir, que midiendo el período de una ceféida, se podía conocer su magnitud absoluta (brillo verdadero). Al comparar la magnitud o brillo aparente de una estrella con su magnitud absoluta se aplica la ley del cuadrado inverso y se determina la distancia con una precisión muy aceptable (la ley del cuadrado inverso establece la forma en que una estrella pierde brillo en la medida que la ubicamos a mayor distancia ) Leavitt abrió el camino a las estrellas: las ceféidas y otras estrellas conocidas como RR Lyrae se empezaron a utilizar para medir distancias en la Vía Láctea. Las ceféidas son más brillantes y por lo tanto se ven a mayor distancia. Las RR Lyrae son menos brillantes y sólo sirven para medir distancias “relativamente” cortas, pero son más abundantes así que algunos astrónomos encontraron más fácil trabajar con estrellas de este tipo. Harlow Shapley (1915) fue uno de ellos.

Las estrellas RR Lyrae son abundantes en los cúmulos globulares. Los cúmulos globulares son conjuntos masivos de estrellas que se distribuyen alrededor de la Galaxia. Shapley se dio a la tarea de determinar la distribución y distancia de éstos en la Galaxia. Así –pensó él- podría medir la extensión de la Vía Láctea. Efectivamente, encontró que los cúmulos globulares estaban a grandes distancias. En teoría, los cúmulos globulares estaban uniformemente distribuidos alrededor de la Galaxia, por lo que Shapley esperó encontrar una distribución regular en toda la esfera celeste (porque se suponía que el Sol estaba en el centro de la Galaxia). Pero Shapley encontró que los cúmulos globulares estaban concentrados hacia un extremo del cielo, en dirección de Sagitario. ¡El Sol no estaba en el centro de la Galaxia sino en una orilla!

Bueno, pero ¿qué tan alejados podríamos estar del centro de la Vía Láctea? Cuando Shapley midió la distancia a más de un centenar (+-120) de cúmulos globulares usando las estrellas RR Lyrae, ubicó el centro de la Galaxia a más de 20,000 años-luz, del sol. ¿¿Qué?? ¡Shapley desalojó al Sol de la Zona Rosa y nos mandó a los FOMERREYES de la Galaxia! Ya había sido difícil asimilar que la Tierra no estaba en el centro del Sistema Solar. ¡Y ahora vienen con la noticia de que estamos en el traspatio de una galaxia! Por si fuera poco, Shapley encontró –además- que la distribución de los cúmulos indicaba que la Galaxia medía aproximadamente ¡100,000 años-luz de diámetro! ¡Era increíble! Nadie había sospechado que La Vía Láctea fuera tan grande. Imagínate, viajando a la velocidad de la luz, 100,000 años son apenas suficientes para cruzar nuestra Galaxia de lado a lado. Harlow Shapley se convirtió en el primer hombre en medir la Galaxia.

LA DISTANCIA A OTRAS GALAXIAS

¿Y qué pasó con las nebulosas espirales? La Vía Láctea resultó ser tan grande que seguramente formaban parte de ella… ¿Y si no? Si eran “Universos Islas” ( otras galaxias) entonces tendrían sus propias estrellas. Y si tenían estrellas, algunas serían variables y si tenían estrellas variables, se podría entonces medir su distancia … ¡Manos a la obra! Alrededor de 1920 otro astrónomo notable, Edwin Hubble buscó estrellas variables en la nebulosa espiral más notable: M31 ¡Y las encontró! Cuándo midió los períodos observados y los cotejó con su brillo aparente encontró que la nebulosa espiral de Andrómeda estaba ¡ 100 veces más lejos que el centro de la Vía Láctea! M31 estaba afuera de la Vía Láctea. Era otro Universo Isla. Era otra Galaxia. Wright y Kant tenían razón.

Si M31 (la galaxia de Andrómeda) se veía tan grande en el telescopio ¿Qué podían esperar de las otras “nebulosas espirales” que se veían pequeñitas? Seguramente eran otras galaxias a distancias increíblemente lejanas. El Universo “creció” de la noche a la mañana a dimensiones insospechadas.

ASPECTO Y CLASIFICACION BASICA DE GALAXIAS

En el telescopio y mediante el recurso de la fotografía resultó evidente que las galaxias se presentan en diferentes “formas”. Hay galaxias cuyo aspecto es el de un remolino o huracán con un centro brillante y brazos que le rodean. Estas son conocidas como galaxias espirales. Las galaxias espirales son relativamente redondas y planas –como una tortilla-. Cuando una galaxia espiral es vista de canto, se ve delgada y abultada en el centro. También hay galaxias lenticulares: se parecen mucho a las espirales excepto que no contienen brazos espirales. Tienen el aspecto de una tortilla inflada con aire caliente (lista para comerse). Otras galaxias son las elípticas: no tienen pies ni cabeza, por cualquier lado que las vea uno tienen el aspecto de un huevo; algunas son más redondas que otras. Finalmente hay galaxias irregulares y peculiares, con formas caprichosas y frecuentemente son el resultado de una colisión entre dos o más galaxias. La Vía Láctea es una galaxia espiral.

ANATOMIA DE LA VIA LACTEA

¿Cómo podemos estar seguros de que la Vía Láctea es una Galaxia espiral? Evidentemente nadie se ha salido de ella para fotografiarla desde afuera. Describir la forma de la Vía Láctea desde nuestro Sistema Solar es tan fácil como describir toda una casa que no conocemos encerrados en un ropero. ¿En qué se basan los astrónomos para asegurar que vivimos en una Galaxia espiral? ¿Acaso tenemos Rayos X para ver hacia fuera? No. Los Rayos X son una pésima alternativa para estudiar la Vía Láctea. A simple vista es notorio que grandes nubes oscuras cruzan la Galaxia de un extremo a otro. Estas nubes impiden el paso de Rayos X, Rayos UV y casi toda la luz blanca (por eso se ven negras). Prácticamente todos lo objetos emisores de Rayos X que podemos detectar desde la Tierra están relativamente cerca.. Afortunadamente otras formas de radiación pueden atravesar estas nubes de polvo: las ondas de Radio y la radiación infrarroja llegan hasta nosotros desde los rincones más lejanos de la Galaxia.

Mucho de lo que sabemos acerca de la estructura de la Vía Láctea es gracias a las observaciones de radioemisión e infrarrojo. Desde 1932 es conocido que el centro de la Galaxia –llamado núcleo- emite una cantidad importante de ondas de radio. Y las observaciones –en radio- de nubes gaseosas nos permiten conocer su distribución a lo largo de los brazos espirales. El aspecto de nuestra Galaxia en la emisión de rayos infrarrojos es increíblemente similar al de otras galaxias espirales a millones de años luz de distancia. El movimiento de las estrellas –apenas perceptible- pone en evidencia que la Vía Láctea está rotando lentamente dando una vuelta sobre sí misma cada 225 millones de años. El “corrimiento al rojo” en la luz de algunas nubes de gas indica que se están alejando de nosotros, y es posible medir su velocidad. Del mismo modo, las nubes que presentan “corrimiento al azul” son aquellas que se dirigen hacia nosotros. En el núcleo de la Galaxia se presenta un enorme corrimiento en ambas direcciones (rojo y azul). Esto quiere decir que ahí hay “algo” que da vueltas a una velocidad increíble: Un lado de ese objeto se acerca hacia nosotros mientras que el otro se aleja, es –por tanto- un movimiento de rotación. Hay un gran “trompo” en el núcleo de la Vía Láctea. Otras galaxias presenta también esta rotación. Las estrellas que están más cerca del núcleo se ven obligadas también a orbitar a velocidades altísimas. Un objeto súper masivo debe ser el responsable. Este objeto debe ser muy pequeño. Los únicos objetos tan pequeños y tan masivos que se conocen son los hoyos negros. Seguramente hay un hoyo negro súper masivo en el núcleo de la Vía Láctea. No lo podemos ver (es negro) pero se estima que se alimenta de 0.2 M(masas solares) cada año. Cuando este material (gases y polvo) se precipita al hoyo negro la fricción genera tanta energía que las estrellas más cercanas son erosionadas por ella. Los astrónomos han encontrado evidencia de esto. La excitación de los gases en la cercanía del hoyo negro central impide además que éstos se puedan organizar para formar nuevas estrellas, por tal motivo ha sido imposible observar estrellas “nuevas” en esta región.

Con mucha dificultad, se ha detectado radiación gamma desde el núcleo de la Galaxia, ésta es producida cuando nubes de materia común se impactan contra nubes de antimateria. Al encontrarse, ambas se aniquilan, produciendo radiación de energía altamente mortífera. Seguramente ha de ser un espectáculo impresionante ver más de un millón de estrellas a simple vista cerca del núcleo galáctico, pero tenemos por seguro que las radiaciones en este lugar se encargan de esterilizar cualquier forma de vida. El núcleo es una región inhóspita.

Alrededor del núcleo sólo encontraremos estrellas viejas, dilatadas y enrojecidas. Esta región central de estrellas viejas y dilatadas se llama Bulbo Galáctico, su forma es abultada y aplastada (elipsoide). El bulbo de la Vía Láctea tiene un espesor de casi 15,000 años-luz. Del Bulbo se desprenden los brazos espirales que parecen enrollarse alrededor del núcleo. Se han contado más de 4 brazos espirales en nuestra Galaxia.

El Sistema Solar se encuentra entre dos brazos, el brazo de Sagitario (interno) y el brazo de Perseo, (externo). Actualmente la distancia estimada al núcleo es de unos 23,500 años-luz y nos encontramos a 51 años-luz por debajo del plano principal de la Galaxia. Como se describió anteriormente, hay tanto polvo en la Galaxia que la vista en el plano galáctico se ve terriblemente reducida. Por tal motivo, este plano se conoce también como la “zona prohibida”, pues el paso de luz está severamente limitado.

Las nubes de gas y polvo más cercanas al Sistema Solar están en dirección de Orión. En esa región se desprende hacia nosotros un pequeño bracito de la Galaxia. Es conocido como El Ramal de Orión y está a unos 1,000 años-luz de nosotros. La nebulosa de Orión -donde aún hoy se forman estrellas- está a unos 1,600 años-luz. Se estima que hace 10 millones de años el Sistema Solar cruzó este brazo secundario de la Vía Láctea y ahora nos dirigimos hacia el brazo de Perseo. Entre brazo y brazo, el Sol se desplaza durante unos 80 millones de años y luego –se cree- demoraremos unos 40 millones de años en cruzar el brazo de Perseo. ¿Qué veremos del otro lado? No nos tocará a nosotros, pero ha de ser fascinante ver un cielo nuevo. Tendremos que inventar nuevas constelaciones.

Aquí surge una duda … si la Galaxia está girando ¿Por qué el Sol parece llevar prisa? Si el Sol girara junto con la Galaxia, entonces debería conservar su lugar entre los brazos de Perseo y Sagitario. Pero no es así. De hecho, no sólo el Sol sino todas las estrellas se mueven a mayor velocidad que los brazos espirales ( El Sol lleva ya unas 20 vueltas). Cada vez que la Galaxia cumple una rotación se dice que cumple 1 Año Cósmico. 1 Año Cósmico dura aproximadamente 225 millones de años terrestres.

Los brazos espirales se van rezagando a pesar de que se mueven en la misma dirección que las estrellas. Lo que pasa es que los brazos espirales solamente indican el sector en el que viven las estrellas gigantes azules. De hecho los brazos espirales son azules, como azules son las estrellas más brillantes y calientes de la Galaxia. Aquí está el secreto: si vemos los brazos espirales es porque ahí habitan las estrellas más brillantes. Curiosamente están estrellas son una minoría (< 1%) pero su brillo las denota con facilidad.

En los brazos espirales la densidad de los gases y las estrellas es sólo 5% mayor. Más del 95% de las estrellas, distribuidas en el resto de la Galaxia pasan desapercibidas, son tan tenues que no se ven a distancia. Aún así … ¿por qué se atrasan los brazos con respecto al movimiento general de la Galaxia? Porque las estrellas azules tienen una vida muy corta y al poco tiempo de nacer ( en cuestión de 5 a 10 millones de años) mueren en una colosal explosión. Una gigante azul no tiene la más remota posibilidad de completar una vuelta alrededor de la Galaxia ( recuerda: la Galaxia de una revolución cada 225-250 millones de años). Sin embargo la muerte de estas estrellas es tan violenta ( explosión de supernovas) que estimulan la formación de nuevas generaciones de estrellas, incluyendo algunas estrellas azules gigantes. La nueva generación de estrellas se forma cerca de donde fueron las explosiones –en el borde externo de los brazos espirales- Así, el brazo espiral parece avanzar, pero es en realidad un reemplazo de aquellas estrellas ya desaparecidas. El avance de los brazos espirales de la Galaxia es -por lo tanto- una carrera de relevos, donde continuamente participan nuevas estrellas que al poco tiempo dan lugar a una nueva generación, una y otra vez. Por eso tanto la explosión de supernovas como la formación de nubes fértiles y el subsiguiente nacimiento de estrellas acontece en el borde externo de los brazos espirales. La cadena de explosiones a lo largo del brazo espiral (alrededor de 1 supernova cada 30 a 50 años) genera una oleada de presión que empuja los gases y polvo, los comprime y estimula la producción de nuevas estrellas.

Por algún mecanismo no comprendido en su totalidad los brazos espirales no se enrollan al grado de “apretarse”. La lógica nos dice que deben hacerlo pero la realidad es distinta. La Galaxia podría dar muchísimas vueltas y al parecer sus brazos seguirán igual de abiertos ¿Por qué? Porque las estrellas que están a mayor distancia del núcleo no se desplazan a menos velocidad.

En el Sistema Solar Mercurio se mueve mucho más rápido que la Tierra, y Plutón se mueve aún más lento. Esto se debe a que el campo gravitacional depende –además de la masa- de la distancia. Mercurio sufre una influencia mayor del Sol -está más cerca- y por ende es más veloz. (Si se moviera a menor velocidad, el Sol se lo tragaría). Si la Galaxia se comportara como el Sistema Solar las estrellas más cercanas al núcleo deberían moverse a mayor velocidad, y las más lejanas más lentamente. Pero resulta que es al revés, las estrellas que están más allá del Sistema Solar –hacia el borde exterior de la Galaxia- se mueven a mayor velocidad que nosotros. ¿Qué fuerza las impulsa a moverse así? La misma que mueve a Mercurio. En el Sistema Solar el 99% de la materia esta en el centro en el Sol, pero en la Galaxia, el 99% de la materia esté afuera del núcleo y es por eso que el arrastre es mayor hacia los bordes externos. Hacia afuera de la Galaxia no parece haber mucho material. No se ve, pero ciertamente esta ahí. Por eso se le conoce como Materia Oscura. Además de nubes de hidrógeno difícilmente detectables, algo más debe andar por ahí que pone a girar a nuestra Galaxia a la velocidad que observamos. La Materia Oscura es aún un tema que despierta muchas controversias en el mundo astronómico.

Más allá de los Brazos de la Galaxia y por encima y debajo del plano galáctico, una nube de cúmulos globulares orbitan el núcleo de la Galaxia en trayectorias muy diversas que no respetan el sentido y dirección de las estrellas y el resto de la Galaxia. Cada cúmulo globular sigue una orbita independiente de todos los demás. La región por la que circulan estos cúmulos está envuelta en una nube de gas muy enrarecido y es posible que una que otra estrella se haya extraviado por aquí. Esta región se llama Halo (o Halo Galáctico) y tiene un diámetro aproximado de 200,000 a-l.

Pero la Galaxia no termina ahí. Una estructura colosal llamada corona (o Corona Galáctica) envuelve al Halo. La corona es casi invisible. En otras Galaxias aparece registrada sólo después de exponer los detectores a su luz después de largas sesiones. La corona, -como el halo- esta formada por gas muy disperso.

¿Qué hay más allá? Ya sabes la respuesta ¡Hay más Galaxias! ¿Cuántas? Se cuentan por millones. Sin embargo en el espacio inmediato ( si es que se le puede llamar así) nos encontramos rodeados por un grupo de Galaxias que forman una familia o colonia: es el Cúmulo Local de Galaxias y contiene casi 40. La Galaxia espiral de Andrómeda (M31) es la más grande del cúmulo local. Su diámetro excede los 200,000 a-l. Y está a más de 2,100,000 a-l de distancia. En segundo lugar está la Vía Láctea (con 120,000 años-luz de diámetro) y en tercer lugar está la galaxia espiral M33 en la constelación de Triangulum, cuyo tamaño es de unos 45,000 años-luz de diámetro.

A pesar de la gran distancia entre galaxia y galaxia, no estamos exentos de uno que otro encontronazo. ¿Qué pasaría si una galaxia chocara contra la nuestra? Bueno, pues hasta el momento no nos ha afectado, pues ahora la Vía Láctea es víctima del impacto de –cuando menos- dos galaxias menores. Nuestra Galaxia ha sobrevivido al percance pero las otras no (ellas son las víctimas) Una de ellas se partió literalmente en pedazos formando la Gran Nube de Magallanes y la Pequeña Nube de Magallanes: dos pequeñas galaxias irregulares que están ahora orbitando a la Vía Láctea. Son galaxias satélites. La Vía Láctea y las Nubes de Magallanes están todavía unidas por un puente de gas y polvo. En algunas porciones este gas se ha contraído por su propia gravedad para formar galaxias en miniatura –también satélites- que son llamadas esferoides enanas. Se parecen mucho a los cúmulos globulares pero son más grandes y masivas.

La otra galaxia –descubierta recientemente- (1995) es la enana de Sagittarius. Pobre. Está toda distorsionada por el efecto gravitacional de la nuestra. No la podemos ver porque está justo del otro lado de la Galaxia, atrás del núcleo. Tal vez la podamos vislumbrar en unos 60 millones de años. Esa galaxia fue detectada por su radioemisión. Si el impacto hubiera acontecido de nuestro lado, tal vez no estaríamos aquí.

En total, la Vía Láctea es orbitada por una docena de galaxias satélites, pero la mayoría son tan oscuras que son difíciles de observar. Las Nubes de Magallanes son fácilmente visibles en latitudes de 15°N hacia el sur. (Sur de México)

La Vía Láctea tampoco está exenta de chocar y es un hecho que nos dirigimos a gran velocidad hacia la galaxia de Andrómeda (M31) atraídos por ella. Afortunadamente está tan lejos, que primero se apagará el Sol antes que tengamos la posibilidad de ver los fuegos pirotécnicos.

Por si fuera poco, el cúmulo de Virgo –a unos 65 millones de años-luz posee tanta masa (son alrededor de 3,000 galaxias) que nuestro cúmulo se dirige hacia él a una velocidad de 600 km/seg. Tarde o temprano el Cúmulo de Virgo tendrá 40 galaxias más en su haber.


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El autor es presidente (2010) y miembro honorario de la Sociedad Astronómica del Planetario Alfa, así como director de ASTRONOMOS.ORG www.astronomos.org Puedes reproducir este artículo libremente de manera total o parcial, siempre que se de crédito al autor y se indiquen sus correos electrónicos: pablo@astronomos.org, pablolonnie@yahoo.com.mx . Si detectas un error, favor de enviar correcciones y sugerencias a estos mismos.

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