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12 de mayo de 2018

La Vía Láctea es aún más grande de lo que se pensaba


  • A la velocidad de la luz, tardaríamos 200.000 años en atravesar el disco de nuestra galaxia

La región del disco galáctico que se conociá hasta ahora. La investigación extiende sus límites exteriores hasta mucho más lejos, con una probabilidad del 99,7% o 95,4% de que haya estrellas en regiones fuera de los círculos. El punto amarillo señala la posición del Sol - R. Hurt, SSC-Caltech, NASA/JPL-Caltech/Roadmap to the Milky Way / Vídeo: ¿Podría descubrirse vida extraterrestre a través de su sombra estelar?

Imagine por un momento que tuviéramos una nave espacial tan potente que nos permitiera viajar a la velocidad de la luz. E imagine que nos embarcamos en un crucero sin escalas por nuestra galaxia, la Vía Láctea. Pues bien, nosotros, pobres mortales, no seríamos capaces de llegar muy lejos. Porque vivimos en una galaxia enorme que, según han calculado investigadores españoles, alcanza unos escalofriantes 200.000 años luz de diámetro. Es decir, sus fronteras está mucho más lejos de lo que se creía.

Las galaxias espirales, como la nuestra, se caracterizan por poseer un disco de escaso grosor donde se encuentran la mayor parte de las estrellas. Estos discos tienen un tamaño limitado y, a partir de cierta distancia, ya casi no hay estrellas.

En la Vía Láctea, no se tenía constancia de que hubiera estrellas de disco a distancias del centro mayores que dos veces la del Sol. Es decir, se pensaba que nuestra estrella más cercana se encontraba situada a la mitad del radio galáctico. Sin embargo, sí las hay y bastante más lejos, a más del triple de esa distancia. Incluso, como indican los autores del estudio, es probable que algunas superen el cuádruple de esa distancia.

«El disco de nuestra galaxia es enorme: de unos 200 mil años-luz de diámetro», señala Martín López-Corredoira, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y primer autor del artículo, publicado recientemente en la revista Astronomy & Astrophysics y en el que han colaborado también investigadores del Observatorio Astronómico Nacional de China (NAOC).

A grandes rasgos, las galaxias como la Vía Láctea están compuestas por un disco, en el que giran unos brazos espirales, y un halo, con forma esférica, que lo envuelve. En la elaboración de esta investigación se han comparado las abundancias de metales en las estrellas en el plano galáctico con las del halo, para encontrar que hay mezcla de halo y disco hasta las grandes distancias indicadas.

Los investigadores han alcanzado estas conclusiones tras realizar un análisis estadístico de datos cartografiados de APOGEE y LAMOST, dos proyectos que obtienen espectros de estrellas, es decir, información sobre su velocidad y composición química. «Usando el contenido en metales de las estrellas de los catálogos, con la combinación de atlas espectrales de alta calidad como APOGEE y LAMOST, y la distancia a la que sitúan los objetos, hemos comprobado que hay una fracción apreciable de estrellas más allá de donde se suponía que acaba el disco de la Vía Láctea», explica Carlos Allende, investigador del IAC y coautor de esa publicación.

Fuentes: ABC

7 de diciembre de 2016

Google celebra el 340º aniversario de la determinación de la velocidad de la luz

Doodle de Google por el 340.º aniversario de la determinación de la velocidad de la luz (Google)
El famoso buscador personaliza su ‘doodle’ en homenaje al primer astrónomo que resolvió la gran duda de Galileo
Galileo Galilei (1564-1642), el padre de la astronomía y física moderna, estaba obsesionado por conocer la velocidad de la luz. Sus contemporáneos pensaban que era instantánea, pero el italiano quería demostrar que no era así. Hizo varios experimentos con diferentes focos colocados en distintas colinas, pero la velocidad era tan alta que no podía medirla con los relojes de su época. Muchos otros intentaron resolver este problema, pero no fue hasta 1676 cuando alguien dio con la solución. El astrónomo danés Ole Christensen Romer (1644-1710) fue el primero en lograr una valida determinación de la velocidad de la luz.

Este miércoles 7 de diciembre, Google celebra el 340º aniversario de este descubrimiento dedicándole a Ole Romer un divertido ‘doodle’ interactivo. En la ilustración aparece el danés muy pensativo rodeado de los elementos que le permitieron dar con su hallazgo: un telescopio, la Tierra, el Sol, Júpiter y su satélite Io.

Ole Romer descubrió que la respuesta a la duda de Galileo se encontraba fuera de la tierra, donde las distancias son mayores y era más viable determinar la velocidad de la luz. Apreció que el lapso de tiempo que pasaba entre los eclipses de Júpiter con sus distintas lunas era más corto cuando la Tierra se movía hacia Júpiter, mientras que era más largo cuando ésta se alejaba.

Teniendo esto en cuenta, Ole Romer calculó que la luz tardaba 22 minutos en cruzar la órbita terrestre. Estimó que la luz viajaba a unos 220.000 kilómetros por segundo, un valor muy por debajo de la actual realidad (299.792,9 km/s), pero que en la época se dio por bueno porque en el siglo XVII no se conocía con tanta exactitud como ahora la distancia entre planetas. Hoy en día se sabe que aquellos 22 minutos de los que hablaba Ole Romer se cubren en tan solo 17 minutos, pero no resta mérito a su hazaña.

¿QUIEN FUE OLE ROMER?
Ole Christensen Rømer (25 de septiembre de 1644; Århus – 19 de septiembre de 1710; Copenhague) fue un astrónomo danés.


Biografía

En 1672, merced a la intervención de Jean Picard, fue a Francia, ingresando en la recién creada Academia de Ciencias de París. Dicha academia fue creada en 1666 durante el reinado de Luis XIV.

Su ministro Colbert se apercibió de la importancia de que Francia se convirtiera en primera potencia científica y, con fondos aparentemente ilimitados, consiguió que Christian Huygens, Picard y, sobre todo, Giovanni Doménico Cassini se unieran al proyecto.

Merced a la influencia de Rømer se introdujo el calendario gregoriano en Dinamarca en el año 1701.


El 19 de septiembre de 1710, a la edad de sesenta y seis años, Rømer murió a consecuencia de un cálculo.

Casi todos los manuscritos del ilustre astrónomo se perdieron en el terrible incendio que destruyó el Observatorio de Copenhague el 20 de octubre de 1728.

Su obra
Descubrimiento de los satélites de Júpiter

Las observaciones del primer satélite de Júpiter efectuadas por Römer y Giovanni Doménico Cassini indicaron una desigualdad, que los dos sabios creyeron poder atribuir a la propagación sucesiva de la luz (Observatorio de París, año 1676). Cassini no tardó en desechar esa idea tan justa; por el contrario Römer la mantuvo, uniendo de esta manera su nombre a uno de los más grandes descubrimientos que enorgullecen a la astronomía moderna.

Se ha hecho notar que después de la idea tan feliz de atribuir las diferencias que se observan entre las vueltas del primer satélite de Júpiter a los límites del cono de sombra durante la primera y la segunda cuadratura del planeta y de la propagación de la luz, Römer, inexplicablemente, desdeñó demostrar que en la misma hipótesis se encontraba la explicación de las desigualdades notadas también en los otros tres satélites.

Podría extrañar que no haya tratado de evaluar la velocidad de la luz con más exactitud de la que aplicó. Horrebow, el discípulo predilecto de Römer y su más ferviente admirador, fija en 14 m 10 s en vez de 8 m 13 s el tiempo que tarda la luz en atravesar la distancia que separa al Sol de la Tierra.

El anteojo

Römer, que había sido testigo en París de las dificultades para hacer mover en el plano del meridiano la lente de un cuarto de círculo mural, es decir, una lente equilibrada sobre un eje muy corto y obligada a aplicarse continuamente sobre un limbo imperfectamente hecho, imaginó y construyó el anteojo meridiano.

Este instrumento que hoy día puede verse en muchos observatorios astronómicos se debe, por lo tanto, a la inventiva del astrónomo danés.

El micrómetro

Se le debe también la invención de un ingenioso micrómetro, de uso muy común hacia finales del siglo XVII en la observación de los eclipses. Con este micrómetro se podía aumentar o disminuir la imagen del Sol o de la Luna hasta que estuvieran entre dos hilos situados cerca del ocular.

Termometría
Grado Rømer


Fuentes: la vanguardia, Wikipedia

16 de abril de 2016

El proyecto de Hawking y Milner para llegar a Alfa Centauri

Ilustración en primer plano de la vela y la nanonave, que se propulsará con luz láser desde la Tierra. / Breakthrough Starshot
Una diminuta nave espacial de unos pocos gramos viajando al 20% de la velocidad de la luz con la ayuda de una ‘vela’ impulsada por un haz luminoso. Destino: el sistema estelar Alfa Centauri. Duración del viaje: 20 años. Este es el objetivo del proyecto Breakthrough Starshot en el que se han embarcado el científico Stephen Hawking y el millonario ruso Yuri Milner, con la ayuda del fundador de Facebook Mark Zuckerberg.
Coincidiendo con el 55 aniversario del primer vuelo tripulado al espacio –el de Yuri Gagarin–, esta semana se ha presentado en el One World Observatory de Nueva York un proyecto no menos ambicioso: el primer viaje al sistema estelar más cercano al Sol, Alfa Centauri, situado a unos 4,37 años luz de distancia.
La idea es enviar una nave de pocos gramos con una 'vela' impulsada con un haz de luz
Este programa de ingeniería e investigación, presupuestado inicialmente en 100 millones de dólares, se llama Breakthrough Starshot y lo promueven el magnate ruso Yuri Milner y el físico británico Stephen Hawking, a los que se acaba de unir Mark Zuckerberg, el fundador de Facebook. Lo dirigirá Pete Worden, ex director del centro Ames de la NASA, con la ayuda de un comité de expertos internacional.

“En la próxima generación, Breakthrough Starshot pretende desarrollar una nanonave –una sonda espacial robótica de unos gramos equipada con una 'vela'– y utilizar un haz luminoso para empujarla al 20 % de la velocidad de la luz (a unos 215 millones de km/h)”, explica Hawking.

Para lograrlo habrá que solucionar multitud de retos tecnológicos, como los dispositivos de emisión de luz láser desde la Tierra, la miniaturización de los ordenadores, cámaras y sistemas de comunicación de las nanonaves, los mecanismos para evitar los impactos durante el viaje, y el diseño de una 'vela' de varios metros pero con solo unos pocos átomos de grosor.



“Si tenemos éxito, una misión de sobrevuelo podrían alcanzar Alfa centauri unos 20 años después de su lanzamiento, y enviar imágenes de cualquier planeta que se pudiera descubrir en este sistema (de tres estrellas)”, añade el científico, quien recuerda que con la tecnología actual se tardaría en alcanzar ese objetivo cerca de 30.000 años. 

“Albert Einstein una vez se imaginó cabalgando en un rayo de luz, y su experimento mental lo llevó a la teoría de la relatividad especial”, dice Hawking, “Ahora, un poco más de un siglo más tarde, tenemos la oportunidad de conseguir una fracción importante de esa velocidad, y solo de esta manera podremos alcanzar las estrellas en la escala de tiempo de una vida humana. Es emocionante involucrarse en un proyecto tan ambicioso”, subraya el físico. 

Starshot es uno de los proyectos del programa Breakthrough Initiatives promovido por Yuri Milner para responder a la pregunta sobre si estamos solos en el universo. La nueva iniciativa científica se basa en la colaboración internacional y el acceso abierto de los datos. Según sus promotores, el objetivo es representar a toda la humanidad como un solo mundo, viajando dentro de nuestra galaxia en una generación.

Yuri Milner y Stephen Hawking durante la presentación de su ambicioso programa de exploración estelar. / Breakthrough Starshot

Fuentes: SINC

15 de febrero de 2015

¿Quieres medir la velocidad de la luz observando una luna de Júpiter?

Observaciones del proyecto Rømer realizadas esta semana desde el Observatorio del Teide. / Daniel López / IAC.

Si tienes un telescopio y no te importa trasnochar puedes participar en un proyecto del Instituto de Astrofísica de Canarias para calcular la velocidad de la luz siguiendo los movimientos de Io, uno de los satélites de Júpiter. El proyecto se llama Rømer, en honor al astrónomo danés que en 1676 determinó por primera vez esta constante universal con la misma técnica.

Uno de los aspectos más sorprendentes de la luz es su velocidad, sólo superada por nuestra imaginación. Con esta idea, y en el marco del Año Internacional de la Luz 2015, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Museo de la Ciencia y el Cosmos (MCC) han puesto en marcha el Proyecto Rømer para que cualquier persona equipada con un telescopio pueda ayudar a medir la famosa constante universal 'c' (299.792.458 m/s).

“El método –explica Alfred Rosenberg, astrofísico y responsable del proyecto por parte del IAC– es sencillo. Consiste en medir el cambio aparente en el período de rotación de Io, uno de los satélites de Júpiter, dependiendo de nuestra distancia a él. Este satélite se comporta como una manecilla de reloj, girando alrededor de Júpiter cada 42,5 horas, aproximadamente”.
Io se comporta como una manecilla de reloj, girando alrededor de Júpiter cada 42,5 horas


Un observador en la Tierra verá que cuando Io, en su órbita, se introduce en la sombra de Júpiter deja de ser visible para luego volver a aparecer. Pero a la vez, la Tierra se mueve en su órbita alrededor del Sol, por lo que estas ocultaciones y apariciones se observarán con una diferencia de hasta 2 Unidades Astronómicas (unos 300.000.000 km), es decir, dos veces la distancia Sol-Tierra.

“Por tanto, conociendo la velocidad de la luz, sabemos que ocurrirán con una diferencia de unos 1.000 segundos entre la observación más cercana (oposición de Júpiter) y la más distante en nuestra órbita alrededor del Sol”, señala Rosenberg. “Y aA partir de esta curva (atraso y adelanto en la hora del tránsito) y conociendo la distancia Tierra-Io, se puede determinar la velocidad de la luz”.

Las personas que participen deberán registrarse inicialmente con algunos datos de interés (alias, diámetro del telescopio, aumentos utilizados…) y, posteriormente, enviar mediante otro formulario la hora exacta (preferentemente calculada con GPS) en que haya observado la reaparición del satélite.
Primeras horas de la noche y luego de madrugada
El período ideal del proyecto abarca desde el 6 de febrero (oposición de Júpiter) y durante seis meses y medio, aunque se podrá continuar durante el resto del año. “El problema –advierte Oswaldo González, astrofísico y responsable de Didáctica del Museo de la Ciencia y el Cosmos– será que Júpiter se observará desde primera hora de la noche durante estos primeros seis meses y luego sólo de madrugada”.

El proyecto cuenta con una página web con resultados, enlaces de interés, instrucciones para la observación, próximas reapariciones… Además del dato (hora de la observación), las personas que participen podrán enviar fotos, vídeos, etc., que formarán parte de una galería gráfica. Incluso se mantendrá un blog específico del proyecto.

“No se trata tanto de medir la velocidad de la luz ‘realmente’ –subraya Rosenberg–, sino de hacer sentir la emoción de observar y participar en un proyecto cuyo método, hace 339 años, llevó a Ole Rømer a determinar un valor inimaginable hasta entonces".

Este astrónomo danés, que da nombre al proyecto, determinó en 1676 por primera vez esta constante universal haciendo las mismas observaciones que ahora puede repetir cualquier astrónomo aficionado o profesional con su telescopio.

Zona geográfica: España
Fuente: IAC , SINC