27 de mayo de 2013

20 Fotos tomadas por el Telescopio Hubble



La Galaxia del Sombrero, como nunca se había visto



Descubierta por Pierre Méchain a finales del siglo XVIII, es una de las imágenes más nítidas y espectaculares captadas por el Telescopio Espacial Hubble, especialmente porque el el ángulo con que se ve desde nuestro planeta crea un efecto visual tremendamente impactante. Foto: NASA/ESA y el Hubble Heritage Team (STScI/AURA).



Los Pilares de la Creación

En esta foto de 1995 el Hubble captó unas estructuras verticales dentro de la Nebulosa del Águila, un cúmulo estelar abierto. Están compuestos de columnas de hidrógeno que les proporcionan ese tono oscuro tan peculiar. (La zona negra de la esquina se debe al montaje de las imágenes originales, como sucede en algunas otras tomas.) Foto: Jeff Hester / Paul Scowen (Arizona State University) y NASA/ESA.



La imagen más antigua de nuestro universo

El Hubble ve tan lejos, tan lejos, que cuando mira a las profundidades del espacio puede tomar imágenes como esta que contiene luz de estrellas y galaxias situadas a 13.000 millones de años luz de distancia. Eso quiere decir que lo estamos viendo tal y como era hace 13.000 millones de años (se calcula que nuestro universo tiene unos 13.700 millones de años). La imagen se conoce como Campo Ultra Profundo del Hubble: requirió un montaje de diversas tomas hechas día a día durante más de un año y se considera una de las fotos más impactantes de nuestro universo. Foto: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) y el HUDF Team.



La Nebulosa del Cangrejo, restos de una Supernova

Esta es una de las imágenes más grandes y con mejor resolución tomadas por el Hubble: está compuesta por un mosaico de fotos de menor tamaño que contienen la totalidad de la Nebulosa del Cangrejo. La explosión de esta supernova tuvo lugar hace unos mil años y se cree que los astrónomos japoneses, chinos y nativos americanos registraron el hecho en sus pinturas y libros. Foto: NASA / ESA.







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19 de mayo de 2013

Agujeros Negros

File:BlackHole.jpg




Un agujero Negro u Hoyo Negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiación, lo cual fue conjeturado por Stephen Hawking en los años 1970. La radiación emitida por agujeros negros como Cygnus X-1 no procede sin embargo del propio agujero negro sino de su disco de acreción.
La gravedad de un agujero negro, o «curvatura del espacio tiempo, provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es previsto por las ecuaciones de campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo los fotones. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros. Previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.



Se conjetura que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay agujeros negros supermasivos.  La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.



Ocho Misterios del Universo






¿Qué buscan los astrónomos cuando miran al cielo? Todo tipo de fenómenos y astros, por supuesto. Incluso se asoman al universo tal y como era cuando apenas habían transcurrido unos minutos desde la gran explosión del Big Bang. Han adquirido una ingente cantidad de conocimientos de notable precisión sobre cómo nacen las estrellas, cómo se distribuyen las galaxias en el cosmos, de qué está hecho este, etcétera. Pero cuantas más respuestas obtienen, más incógnitas emergen y las preguntas fundamentales, los retos más difíciles, van cambiando. Hoy aún destacan ocho profundos misterios en la astronomía, según la perspectiva de la revista científica Science. El más candente, la llamada energía oscura que está estirando el universo más de lo esperado, podría ser un misterio para siempre, aventuran los expertos. Otros, como los detalles de las explosiones estelares o los mecanismos subyacentes al intenso calor de la corona solar, quizá se descifren pronto.


» Energía oscura.

Desde que hace 13.700 millones de años nació en una gran explosión, el universo se expande, como un globo que se hincha, y las galaxias se alejan unas de otras. Así seguiría hasta que, si hubiera suficiente masa, la atracción gravitatoria haría que en algún momento empezara a replegarse y acabaría de nuevo todo comprimido. Caso de no haber suficiente masa en el cosmos, la expansión no cesaría nunca. Hace 14 años, unos científicos se llevaron la gran sorpresa: la expansión del universo, en lugar de ralentizarse, se acelera. Los datos vencieron el escepticismo inicial, y hasta tal punto el descubrimiento se considera sensacional que se llevó el último Premio Nobel de Física. Se ha denominado la energía oscura, pero nadie sabe qué es lo que está actuando para producir esa aceleración de la expansión.


La mejor explicación para muchos es la constante cosmoló-gica que propuso Einstein —aunque luego la rechazara— y que sería “una propiedad del vacío que estiraría el espacio-tiempo”, analiza Science. También podría ser un nuevo tipo de fuerza, algo llamado la quinta esencia del universo. “Por último, la energía oscura podría ser una ilusión, un signo de que la comprensión que los científicos tienen encapsulada en la relatividad general no es correcta”, continúan estos expertos.


» Materia Oscura Fría o Caliente. 

Según los cálculos actuales, solo el 4,6% del universo es materia común, los átomos y partículas que forman todo lo que vemos. El 72% es energía oscura, y el 23% no está mucho más claro: es la denominada materia oscura. No absorbe ni emite luz en cualquier longitud de onda que se mire, pero manifiesta su presencia por su efecto gravitatorio, sobre todo, en las galaxias. Según una teoría, la materia oscura estaría compuesta de desconocidas partículas elementales pesadas, lentas —frías— de masa entre una y mil veces la del protón. Pero las observaciones, cálculos, hipótesis y simulaciones no cuadran de todo; y otra opción es que la materia oscura sea caliente, con partículas igualmente desconocidas, pero con una masa de unas pocas millonésimas de las del protón. Para buscar respuestas hay varias iniciativas, como la observación de galaxias y las estructuras que forman. Pero también el gran acelerador LHC puede encontrar la clave, ya que tal vez encuentre, si existen, nuevas partículas que serían buenas candidatas a materia oscura.


» Los Átomos Perdidos. 

“Para describir el universo uno necesita saber qué hay en él y dónde residen sus componentes”, plantea Science. “Pero los astrónomos están lejos de completar el inventario”. No solo se resiste la energía oscura y la materia oscura. Más de la mitad de la materia bariónica, los protones y neutrones de los átomos ordinarios de las estrellas, los planetas, el gas y polvo del universo sigue pendiente de cuadrar en el balance. Los cosmólogos han calculado la densidad de los bariones en el universo primordial y, aunque el cosmos ha cambiado mucho desde entonces, la misma cantidad debería estar en el presente. Pero el recuento actual no casa: las galaxias suponen el 10% de la materia bariónica; otro 10% es el gas intergaláctico y un 30% más está en las acumulaciones de gas frío en el espacio. Los físicos sospechan que el 50% de materia bariónica que falta está en forma de un plasma caliente y difuso del medio intergaláctico.


» Explosiones Estelares. 

Las estrellas nacen, viven y mueren. Y su destino depende de su masa. En su interior, un reactor de fusión la hace lucir y evita su colapso bajo el efecto de la gravedad. Pero el combustible, hidrógeno, se acaba. Si la estrella es, al menos, ocho veces más masiva que el Sol, cuando se apaga el reactor se hunde; se forma en el centro una compacta estrella de neutrones y las ondas de choque generadas en el proceso hacen que salgan disparadas las capas exteriores en una explosión de supernova, que puede brillar más que la galaxia que la aloja. Si la estrella es aún más masiva se formará al final un agujero negro. Otra posibilidad es que dos estrellas estén orbitando una en torno a otra y una atraiga materia de la vecina hasta que colapsa y genera una brillante explosión. Pero sobre estos procesos hay muchas incógnitas: ¿cuánta materia debe robar una a otra en el último caso? ¿Cuánto tarda el proceso? ¿Cómo se forma un agujero negro?


» Primeras Estrellas y Galaxias. 

Tras el Big Bang, el universo empezó a expandirse y a enfriarse. Hace unos 400.000 años, los protones y electrones se habían enfriado suficiente como para formar átomos de hidrógeno neutro, y los fotones, las partículas de luz, pudieron empezar a viajar libremente. El universo se hizo transparente. Pero cientos de millones de años después, algo arrancó de nuevo los electrones de los átomos y la mayor parte de la materia del universo se convirtió en el plasma ionizado que permanece hasta hoy. ¿A qué se debió? Los telescopios son capaces de ver el universo en su infancia, cuando tenía 400.000 años. Pero entre esa transparencia y las galaxias formadas hubo un periodo oscuro, en el que tuvo lugar la ionización, inaccesible por ahora a nuestros observatorios. Fue en esa era oscura cuando se originaron las primeras estrellas y galaxias.


» Rayos Cósmicos Super-Energéticos. 

Los rayos cósmicos son partículas eléctricamente cargadas —protones, electrones y núcleos atómicos de hidrógeno o helio— que bombardean constantemente la Tierra procedentes del espacio. Son de diversa energía y se generan, por ejemplo, en el Sol o en objetos de nuestra galaxia. Pero también pueden surgir en el entorno de agujeros negros o en las explosiones de rayos gamma. El origen de los más potentes, con energías hasta 100 millones de veces superiores a las partículas que circulan en los aceleradores de vanguardia, son un enigma.


» El Extraño Sistema Solar. Desde que se descubrió el primer planeta extrasolar, hace 17 años, se han detectado más de 700. Los hay de todo tipo: grandes, pequeños, rocosos, gaseosos, fríos, incluso en órbita de dos astros. Pero la diversidad y la incógnita esta también en casa: los astrónomos no acaban de explicarse muchas cosas de los ocho planetas que giran alrededor del Sol. Mercurio, Venus, la Tierra y Marte son rocosos con núcleos metálicos, pero distintos. Basta ver la habitabilidad de la Tierra y el infierno de atmósfera densa de Venus o el desierto Marte. Júpiter Saturno, Urano y Neptuno tienen sus características. Los científicos tienen explicaciones para muchas diferencias, como la distancia al Sol o su formación y primera evolución, pero faltan importantes detalles.


» El Ardiente Sol. De nuestra estrella se sabe mucho, pero no todo. La atmósfera del astro, la corona, alcanza temperaturas que van desde los 500.000 grados centígrados hasta seis millones de grados. Se comprende básicamente cómo se calienta esa corona y, sin duda, hay mucha energía en el interior del Sol que emerge a la superficie por los campos magnéticos. Pero sobre el mecanismo de transporte de calor hacia el exterior, no hay acuerdo entre los expertos. Aunque se observa la estrella con telescopios en el espacio y en tierra, los físicos aún no pueden medir directamente muchas propiedades cruciales. Los nuevos observatorios en preparación pueden dar respuestas.

Los Misterios del Cosmos


Espacio Infinito


EL ESPACIO


El espacio exterior o espacio vacío, también simplemente llamado espacio, se refiere a las regiones relativamente vacías del universo fuera de las atmósferas de los cuerpos celestes. Se usa espacio exterior para distinguirlo del espacio aéreo (y las zonas terrestres). El espacio exterior no está completamente vacío de materia (es decir, no es un vacío perfecto) sino que contiene una baja densidad de partículas, predominantemente gas hidrógeno, así como radiación electromagnética. Aunque se supone que el espacio exterior ocupa prácticamente todo el volumen del universo y durante mucho tiempo se consideró prácticamente vacío, o repleto de una sustancia llamada éter, ahora se sabe que contiene la mayor parte de la materia del universo. Esta materia está formada por radiación electromagnética, partículas cósmicas, neutrinos sin masa e incluso formas de materia no bien conocidas como la materia oscura y la energía oscura. De hecho en el universo cada uno de estos componentes contribuye al total de la materia, según estimaciones, en la siguiente proporción: materia condensada fría (0,03%), materia estelar (0,5%), neutrinos (partículas sin masa, 0,3%), materia oscura (25%) y energía oscura (75%). La naturaleza física de estas últimas es aún apenas conocida. Sólo se conocen algunas de sus propiedades por los efectos gravitatorios que imprimen en el período de revolución de las galaxias, por un lado, y en la expansión acelerada del universo o inflación cósmica, por otro.





Observación del Cosmos

Desde sus orígenes, la especie humana ha observado el cielo. Primero, directamente, después con instrumentos cada vez más potentes.


Las antiguas civilizaciones agrupaban las estrellas formando figuras. Nuestras constelaciones se inventaron en el Mediterráneo oriental hace unos 2.500 años. Representan animales y mitos del lugar y la época. La gente creía que los cuerpos del cielo influían la vida de reyes y súbditos. El estudio de los astros se mezclaba con supersticiones y rituales.

Las constelaciones que acompañan la trayectoria del Sol, la Luna y los planetas, en la franja llamada zodiaco, nos resultan familiares: Aries, Tauro, Géminis, Cáncer, Leo, Virgo, Libra, Escorpión, Sagitario, Capricornio, Acuario y Piscis.

Observación del Cosmos

A principios del siglo XVII se inventó el telescopio. Primero se utilizaron lentes, después espejos, también combinaciones de ambos. Actualmente hay telescopios de muy alta resolución, como el VLT, formado por cuatro telescopios sincronizados.

El telescopio espacial Hubble (HST), situado en órbita, captura y envía imágenes y datos sin la distorsión provocada por la atmósfera.



Hubble astrónomo y Telecopio Hubble


Los radiotelescopios detectan radiaciones de muy diferentes longitudes de onda. Trabajan en grupos utilizando una técnica llamada interferometría
La fotografía, la informática, las comunicaciones y, en general, los avances técnicos de los últimos años han ayudado muchísimo a la astronomía.

Gracias a los espectros, producidos por la descomposición de la luz, podemos conocer información detallada sobre la composición química de un objeto. También se aplica al conocimiento del Universo.

Un hallazgo reciente, las lentes gravitacionales, aprovechan el hecho de que los objetos con masa pueden desviar los rayos de luz. Si se localiza un grupo de cuerpos con la configuración apropiada, actúa como una lente potentísima y muestra, en el centro, objetos distantes que no podríamos ver.



Radiotelescopios





Las constelaciones


Las estrellas que se pueden observar en una noche clara forman determinadas figuras que llamamos "constelaciones", y que sirven para localizar más fácilmente la posición de los astros. En total, hay 88 agrupaciones de estrellas que aparecen en la esfera celeste y que toman su nombre de figuras religiosas o mitológicas, animales u objetos. Este término también se refiere a áreas delimitadas de la esfera celeste que comprenden los grupos de estrellas con nombre.

Los dibujos de constelaciones más antiguos que se conocen señalan que las constelaciones ya habían sido establecidas el 4000 a.C. Los Sumerios le dieron el nombre a la constelación Acuario, en honor a su dios An, que derrama el agua de la inmortalidad sobre la Tierra. Los babilonios ya habían dividido el zodíaco en 12 signos iguales hacia el 450 a.C.

Las actuales constelaciones del hemisferio norte se diferencian poco de las que conocían los caldeos y los antiguos egipcios. Homero y Hesíodo mencionaron las constelaciones y el poeta griego Arato de Soli, dio una descripción en verso de 44 constelaciones en su Phaenomena. Tolomeo, astrónomo y matemático griego, en el Almagesto, describió 48 constelaciones, de las cuales, 47 se siguen conociendo por el mismo nombre.

Muchos otras culturas agruparon las estrellas en constelaciones, aunque no siempre se corresponden con las de Occidente. Sin embargo, algunas constelaciones chinas se parecen a las occidentales, lo que induce a pensar en la posibilidad de un origen común.


Constelaciones hemisferio norte

A finales del siglo XVI, los primeros exploradores europeos de los mares del Sur trazaron mapas del hemisferio austral. El navegante holandés Pieter Dirckz Keyser, que participó en la exploración de las Indias orientales en 1595 añadió nuevas constelaciones. Más tarde fueron añadidas otras constelaciones del hemisferio sur por el astrónomo alemán Johann Bayer,que publicó el primer atlas celeste extenso.

Muchos otros propusieron nuevas constelaciones, pero los astrónomos acordaron finalmente una lista de 88. No obstante, los límites de las constelaciones siguieron siendo tema de discusión hasta 1930, cuando la Unión Astronómica Internacional fijó dichos límites.

Para designar las aproximadamente 1.300 estrellas brillantes, se utiliza el genitivo del nombre de las constelaciones, precedido por una letra griega; este sistema fue introducido por Johann Bayer. Por ejemplo, a la famosa estrella Algol, en la constelación Perseo, se le llama Beta Persei.

Entre las constelaciones más conocidas se hallan las que se encuentran en el plano de la órbita de la Tierra sobre el fondo de las estrellas fijas. Son las constelaciones del Zodíaco. Ademas de estas, algunas muy conocidas son Cruz del Sur, visible desde el hemisferiosur, y Osa Mayor, visible desde el hemisferio Norte. Estas y otras constelaciones permiten ubicar la posición de importantes puntos de referencia como, por ejemplo, los polos celestes.

La mayor constelación de la esfera celeste es la de Hydra, que contiene 68 estrellas visibles a simple vista. La Cruz del Sur, por su parte, es la constelación más pequeña.





Los planetas giran alrededor del Sol. No tienen luz propia, sino que reflejan la luz solar.

Los planetas tienen diversos movimientos. Los más importantes son dos: el de rotación y el de traslación  Por el de rotación, giran sobre sí mismos alrededor del eje. Ésto determina la duración del día del planeta. Por el de traslación, los planetas describen órbitas alrededor del Sol. Cada órbita es el año del planeta. Cada planeta tarda un tiempo diferente para completarla. Cuanto más lejos, más tiempo. Giran casi en el mismo plano, excepto Plutón, que tiene la órbita más inclinada, excéntrica y alargada.



Forma y tamaño de los planetas

Los materiales compactos están en el núcleo. Los gases, si hay, forman una atmósfera sobre la superficie. Mercurio, Venus, la Tierra, Marte son planetas pequeños y rocosos, con densidad alta. Tienen un movimiento de rotación lento, pocas lunas (o ninguna) y forma bastante redonda. Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, los gigantes gaseosos, son enormes y ligeros, hechos de gas y hielo. Estos planetas giran deprisa y tienen muchos satélites, más abultamiento ecuatorial y anillos.

Plutón dejó de ser considerado un planeta en la Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (UAI) celebrada en Praga el 24 de agosto de 2006. En este sitio, sin embargo, se siguen facilitando sus datos en la lista de planetas.




Teoría de los Antiguos Astronautas

La teoría de los antiguos astronautas, también conocida como hipótesis de paleo-contacto, sostiene que seres extraterrestres han visitado el planeta Tierra y que estos seres han sido responsables, en varios grados, del origen y desarrollo de las culturas humanas, las tecnologías y las religiones. Una variante común de la idea es que la mayoría de las deidades en las religiones, si no todas, son en realidad extraterrestres, y sus tecnologías fueron tomadas como evidencia de su condición divina.

Estas propuestas se han popularizado, sobre todo en la segunda mitad del siglo XX, por escritores tales como Erich von Däniken, Robert Charroux, Peter Kolosimo, Zecharia Sitchin, y Robert K. G. Temple, entre otros.

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Pimturas rupestres de Val Camónica (Italia, a 45 km al sur de la frontera con Suiza), del 1000 a. C. Los arqueo-astrólogos afirman que estas imágenes se asemejan a los astronautas de hoy en día.