domingo, 27 de septiembre de 2009

Resumen gráfico. A propósito de la primera evaluación.

¿Pueden imaginar el recorrido de los fotones en la nebulosa del cangrejo?









Lo mismo que las imágenes de la nebulosa del cangrejo, la imagen de la izquierda bien podría ser utilizada como resumen de lo visto hasta ahora en el curso.



domingo, 20 de septiembre de 2009

El brillo de las estrellas.


Filtros


Las magnitudes aparentes de las estrellas se miden utilizando filtros.
Checa el vínculo a un simulador de filtros...
http://astro.unl.edu/naap/blackbody/blackbody.html


Ahora que sabemos cómo determinar la distancia a estrellas próximas, podemos medir su luminosidad, lo que nos permitirá cuantificar cuánta energía en forma de radiación sale de la estrella por segundo en todas direcciones. Sin embargo, primeramente debemos familiarizarnos con el método de medición del brillo estelar.

Al término de esta unidad, debemos distinguir entre dos ideas: el brillo aparente, que se refiere al brillo con que percibimos a una estrella sin tomar en cuenta la distancia a la que se encuentra, y el brillo intrínseco o absoluto, que se refiere a la manera en que percibiríamos a una estrella si se ubicara a una distancia estándar.

Brillo aparente y el concepto de Magnitud.

El brillo aparente es una medida, en alguna escala acptable de la cantidad de energía radiante por segundo de la estrella que llega a un centímetro cuatrado de una superficie sensible (la retina del ojo, una detector astronómico, etc.). La escala que utilizamos para medir el brillo aparente de las estrellas no se basa en una unidad de energía como el ergio, sino en un sistema en el cual ciertas estrellas son tomadas como estándares. En otras palabras, introducimos una escala en la cual todas las estrellas son comparadas con ciertas estrellas estándares.

¿Sabes cuál es el criterio para la elección de estas estándares? ¿Conoces el nombre de alguna estrella estándar?










jueves, 17 de septiembre de 2009

Buena página de astrofotografía...

Para quienes estén interesados, yo creo que la astrofotografía es un excelente pretexto para iniciar un club... chequen...


http://www.astrolleida.net/esp/indexesp.htm



miércoles, 9 de septiembre de 2009

¿Por qué el cielo es azul?

Imagen: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
El azul del cielo


La difusión de la luz por parte de la atmósfera tiene además un efecto extraordinario y de gran importancia: el azul del cielo. El espacio cósmico es de por sí oscuro. Los astronautas en órbita fuera de la atmósfera ven al mismo tiempo el Sol y miríadas de estrellas sobre un cielo completamente negro.



Cuando la luz solar penetra en la atmósfera, no todos sus fotones prosiguen su trayectoria en línea recta: una parte, como ya sabemos, se dispersa en todas direcciones al chocar contra las moléculas. Después de sufrir numerosísimas colisiones, estos fotones dispersados llegan al ojo del observador desde todas las direcciones posibles, como luz difusa. El porcentaje de luz difusa crece rápidamente con la disminución de la longitud de onda y, por este motivo, la luz azul se difunde en un porcentaje bastante maor que la luz roja; por este motivo, la luz solar que no nos llega directamente del Sol, sino de todas las direcciones del cielo, es predominantemente azul, el color característico del cielo sereno.




En cambio, en los rayos que inciden en el ojo directamente desde el Sol, es menor el porcentaje de luz azul y se verifica por lo tanto un enrojecimiento. El fenómeno se acentúa marcadamente cuando el Sol u otro astro está muy bajo sobre el horizonte (porque la luz tiene que atravesar una cantidad de aire bastante mayor), lo cual explica el color rojizo del Sol cuando acaba de salir o cuando está próximo a ponerse.



¿Afecta la atmósfera a la Astronomía?



Para los que hoy no llegaron... chequen esta info a manera de resumen, está tomada del blog de Alex Fernández, http://www.jandrochan.com/ , si les interesa saber sobre astrofotografía vale la pena visitarlo... También chequen la versión actualizada del ppt del tema en eminus.
Les recuerdo que he actualizado la lista de referencias en eminus...
¡Saludos!


El envoltorio gaseoso que rodea nuestro planeta atenúa la luz de las estrellas y confiere al cielo su color azul.

La atmósfera que rodea la Tierra se extiende con densidad decreciente hasta cientos de kilómetros de la superficie.

Al nivel del mar, la densidad es de 1,293 kg/m^3, lo cual significa que el aire contenido en un metro cúbico (a la temperatura de 0º C) tiene una masa de 1,293 kg.

La densidad desciende hasta 0,4 kg/m^3 a 10 km de altitud, a 1,2 g/m^3 a 50 km y a tan sólo una cienmilmillonésima de gramo por metro cúbico a 300 km. Es fácil comprender entonces que los satélites artificiales encuentren una resistencia extremadamente débil por parte de la atmósfera.

La baja atmósfera (la llamada troposfera, por debajo de los 12 km) está constituida esencialmente por nitrógeno, oxígeno y argón, presentes en proporciones constantes (75,5%, 23,2% y 1,3% respectivamente, en peso). Además de indicios de otros gases, hay en el aire pequeñas cantidades variables de dióxido de carbono y de vapor de agua. Este último, con su proporción variable (2% como máximo), determina el grado de humedad del aire.


Entre 20 y 40 km de altitud, es decir, en la región superior de la estratosfera (estrato atmosférico situado por encima de la troposfera), se encuentra el ozono (molécula formada por tres átomos de oxígeno), que aunque está presente en pequeñas concentraciones (alrededor del 1%), el ozono absorbe completamente la radiación ultravioleta del Sol de la ongitud de onda inferior a 0,3 μm e impide que llegue al suelo. Si esta radiación no fuera absorbida por el ozono, la vida en la Tierra sería muy difícil por no decir imposible.



domingo, 6 de septiembre de 2009

Astronomía y Astrofísica

Les debía esta entrada... además de este vínculo a Astronomy notes, nos sirvieron de referencia para iniciar el curso y pueden ser de utilidad para ustedes...

http://www.astronomynotes.com/chapter1/s3.htm


Astronomía y Astrofísica.

Desde tiempos inmemoriales, el hombre se ha ocupado de la contemplación del cielo nocturno. Sabemos de esto gracias al estudio de un gran número de elementos (pinturas rupestres, estelas, códices, escritos, grabados, catálogos, etc.) en los que nuestros antepasados registraron sus conocimientos y que han llegado hasta nuestros días. De entre estos elementos, tal vez uno de los más antiguos del que se tiene noción data de hace aproximadamente 30,000 años, del paleolítico superior y consiste en unas representaciones pictóricas en las que los antiguos registraron el número de días entre una Luna nueva y la siguiente (Durham, F. & Purrington, R. D, 1989) (v. también http://www.iac.es/project/arqueoastronomia/).

Esta protoastronomía subrayaba un aspecto de lo que llegaría a ser la ciencia: el aspecto computacional, el estudio de las regularidades. Con el tiempo, la observación astronómica fue progresando notablemente, siempre en la búsqueda de una mayor precisión, en la predicción en un principio, y en la medición en nuestros días.

Se cree que la Astronomía como ciencia surge en el siglo IV a. C. Aparece en Grecia una vez consolidado el desarrollo de la Geometría y, precisamente, como una necesidad que los griegos tuvieron de explicarse el movimiento de los planetas, ya que hasta entonces se creía que éstos se desplazaban en círculos geocéntricos.

Así pues, la Astronomía (del giego astron, astro y nomos, ley) es probablemente la más antigua de las ciencias y tiene por objeto el estudio de los astros, la determinación de su posición, así como la de sus movimientos, las causas que los originan y las propiedades físicas y químicas de los mismos.

Una vez que los astrónomos se dieron a la tarea de observar y estudiar formalmente y desde un marco científico a las estrellas, se empezaron a distinguir algunas ramas en esta ciencia. De ellas, la Astronomía estelar constituye la rama más antigua de la Astronomía; su objetivo principal es saber de qué manera están distribuidas las estrellas en el espacio, y cómo es que se agrupan para formar galaxias, cúmulos, etc.

La Astrofísica como ciencia surge con la invención del telescopio, durante el siglo XVII, pero sólo desde principos del siglo XX se la considera como una rama de la Astronomía. La Astrofísica acepta sin preguntas la localización y movimientos de los cuerpos celestes; se cuestiona, por ejemplo, de qué están compuestos cualquiera de estos cuerpos celestes, qué mantiene su luminosidad, cuán densos, calientes o masivos son, de dónde viene la energía que liberan, cómo nacen, se desarrollan y finalmente se extinguen o explotan, etc.

Actualmente la Astrofísica es la rama más importante de la Astronomía y ha contribuido grandemente al desarrollo de la Física, ciencia de la que a su vez ha tenido que echar mano para poder dar solución a los problemas con los que se encuentra.

¿Conoces alguna otra rama de la Astrofísica? ¿Sabes en qué se distinge la Astronomía de la Astrología?

sábado, 5 de septiembre de 2009

TABLA ESCALAS DEL UNIVERSO Y TAREA SOBRE LA "NEBULOSA DEL CANGREJO"




Chicos, aquí les dejo la tabla construida a propósito de la tarea "Escalas del Universo". Fue realizada por una de las compañeras del grupo. Espero sirva para socializar sus resultados.


Saludos!


En relación con la tarea sobre los remanentes de supernova, pueden dejar en esta entrada sus comentarios. Les dejo el vínculo que Manuel nos comparte.... chéquenlo!



Les dejo también este video sobre Betelgeuse (alfa orionis)...




Recuerden que el mecanismo para registrar su tarea es participar con sus comentarios en esta entrada.




Nos escribimos!

viernes, 4 de septiembre de 2009

La paralaje

Introducción a la Astrofísica
Actividad práctica α: Paralaje


Propósito:

Que los estudiantes “exploren” el concepto de PARALAJE, una técnica fundamental para la medición de distancias estelares.

Materiales:

•Cinta métrica

Antecedentes y teoría:

Uno de los problemas más difíciles en la Astronomía es la determinación de distancias a objetos celestes. Existen cuatro métodos básicos de determinación de distancias: radar, paralaje, estándares lumínicos y la ley de Hubble. Cada uno de estos métodos es más útil a ciertas distancias: mientras que el radar es útil para los objetos más cercanos (por ejemplo, la Luna), la ley de Hubble es útil a escalas de distancia mayores. En este ejercicio, investigaremos el uso de la paralaje para determinar distancias.

Aunque sean observadas con los telescopios más grandes, las estrellas siguen siendo puntos de luz. A pesar de que podamos decir mucho acerca de una estrella a través de su luz, estas observaciones no nos brindan una escala de referencia que podamos utilizar para determinar su distancia. Para ello, necesitamos hacer uso de un método con el cual ya te encuentras familiarizado: la paralaje.

La paralaje es un método puramente geométrico que depende de la distancia a la estrella, el tamaño de la órbita de la Tierra y la medición precisa del movimiento de la estrella bajo estudio relativo a las distantes estrellas de fondo que se encuentran casi fijas durante el curso de 6 meses.
Fig. 1. La paralaje de una estrella

Si podemos determinar el ángulo p a una estrella próxima a partir de su movimiento aparente en el cielo al paso de 6 meses, dado que sabemos que la distancia Tierra-Sol es 1AU, podemos determinar la distancia a la estrella.

Definición: El ángulo p subtendido por la distancia Tierra-Sol (1 AU) es de 1 segundo de arco (=1°/3600) si la distancia al objeto es de 1 parsec.

La estrella, el Sol y la Tierra forman un triángulo rectángulo a partir del cual, si el ángulo p y el cateto opuesto es conocido, el cateto adyacente puede ser calculado. Por trigonometría, tenemos:

Si p=1°/3600, entonces d = ___________ AU = 1 parsec = 3.26 años luz. El grupo estelar más cercano se encuentra a una distancia mayor que 1 parsec, lo que quiere decir que todas las estrellas tienen paralajes menores que 1 segundo de arco.

Paralaje en el AULA

Una buena forma de ilustrar el cálculo de distancias paralácticas es utilizando un objeto sostenido con el brazo extendido directamente al frente de nuestros ojos. Para esta actividad, sostendrás un lápiz o un bolígrafo con tu brazo extendido y medirás la paralaje del objeto.

1. Un miembro del grupo se colocará a una distancia de aproximadamente 15 pies del pizarrón o de alguna pared.
2. Ese miembro del grupo sostendrá un lápiz verticalmente con su brazo extendido.
3. Otro miembro del grupo medirá la distancia desde el lápiz hasta la frente, teniendo cuidado de resguardar sus ojos. L = ___ cm.
4. Quien sostiene el lápiz se cubrirá un ojo y pedirá a otro miembro del grupo que trace una línea vertical en el pizarrón que esté alineada en correspondencia con el lápiz.
5. Ahora se cubrirá el otro ojo y pedirá que marquen una segunda línea vertical. Podremos percibir que el lápiz parece cambiar de posición relativa al pizarrón debido a que estamos cambiando el punto de observación de un ojo al otro.
6. Cuidadosamente, midan la distancia ojo-ojo. E = ___ cm
7. Cada miembro del grupo sostendrá el lápiz, alineará su ojo derecho con la marca de la izquierda en el pizarrón y repetirá el mismo procedimiento con el otro ojo. ¿Se alinea el lápiz con la marca de la derecha en el pizarrón? Explica.

Calculen el desplazamiento angular del lápiz. Este es la paralaje del lápiz. Ese ángulo (α en la figura inferior) será el mismo ángulo que el formado por los ojos del observador y el lápiz (ver figuras inferiores). Por convención, para la paralaje se acostumbra determinar la mitad del ángulo: α/2.
Fig. 2. Vista superior del ejercicio “Paralaje en el AULA”.



Fig. 3. Vista amplificada de una región de la figura anterior.

Para el triángulo sombreado, tenemos:

Utilizando esta fórmula y tus medidas de E (espaciamiento entre los ojos) y L (longitud del brazo), calcula el ángulo paraláctico α/2 (la mitad del ángulo subtendido por los ojos o por las marcas).

tan(α/2) = ___ ------> α/2 = ___ degrees.

Si conocemos este ángulo y la distancia de ojo a ojo E pero no la longitud del brazo, podemos calcular la distancia del ojo al lápiz L utilizando la fórmula anterior. Para estrellas reales en lugar de lápices, si conocemos la distancia entre lugares en la órbita de la Tierra y el ángulo que una estrella describe relativo a las estrellas distantes, entonces utilizamos la fórmula obtenida previamente para calcular la distancia a la estrella.

Conocemos el espacio angular de las estrellas distantes debido a su RA y DEC. Si percibimos movimiento de las estrellas cercanas relativo a las estrellas distantes durante un periodo de 6 meses, podemos determinar la distancia angular que se desplaza una estrella cercana. Entonces tenemos el ángulo, y conocemos un lado del triángulo (distancia Tierra-Sol), de modo que podemos resolver para la distancia a la estrella.

Paralaje simulado:

Este diagrama muestra cómo una estrella cercana cambia su posición relativa a las estrellas de fondo debido al movimiento de la Tierra.
Una vez que hayas comprendido en qué consiste el cálculo de la paralaje estelar, visita el siguiente sitio:

http://highered.mcgraw-hill.com/olcweb/cgi/pluginpop.cgi?it=swf::800::600::/sites/dl/free/007299181x/78778/Parallax_Nav.swf::Stellar%20Parallax%20Interactive

1. Familiarízate con la animación.
2. La línea de visión de la Tierra a la estrella cercana cambia con relación a las estrellas más distantes. Esto es, las estrellas cercanas parecen moverse con relación a las estrellas más distantes que no muestrean movimiento aparente perceptible. Como sabemos la separación angular entre las estrellas distantes, podemos medir el movimiento angular aparente de las estrellas cercanas. Este es la paralaje de la estrella. Intenta describir con tus palabras el movimiento que percibirías como observador desde la estrella y desde la Tierra.
3. Describe lo que ocurriría si la estrella se alejara del Sol lo más lejos posible ¿cómo cambia el movimiento visto desde la Tierra?
4. En el cálculo de la paralaje realizado en el AULA, utilizamos nuestros ojos para cambiar la posición de visión. ¿Qué cambios ocurrirán en nuestra posición de visión en el caso de observaciones de la paralaje estelar?
5. Imagina ahora que la estrella se encuentra lo más cerca del Sol posible. Describe cómo es la paralaje que podría medirse en relación con la que se obtendría en 3.

CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS (no olvides hacer evidente la fuente de información):
1. ¿A qué estrella se le ha determinado el mayor ángulo paraláctico?
2. ¿Cuál es el límite para la determinación de distancias utilizando esta técnica?
3. ¿Podríamos obtener mejores resultados utilizando la técnica de la paralaje desde Marte?


Direcciones electrónicas de sitios tomados como referencia para el diseño de la actividad:
Les invito a adjuntar sus comentarios y resultados en relación con la práctica; asimismo, les recuerdo que la fecha límite para realizar esta actividad es el próximo martes 8 de septiembre a las 16:30.
Los comentarios deben realizarse de manera individual, tomando como guía los puntos 2,3,4 y 5 de la sección "paralaje simulado", así como las respuestas a las tres preguntas del final de la entrada.