Notas
Presentación
Esquema
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Una introducción al Universo
  • Dr. Jaime García
  • Instituto Copérnico
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Motivación
  • La observación del cielo estrellado es una de las prácticas humanas más antiguas.
  • Sin embargo hoy, para quienes habitan la ciudad, ver las estrellas o los planetas es un hecho poco común.
  • Espero que de la lectura de esta humilde presentación, vuelva a surgir aunque sea en algunos pocos, esa hermosa inquietud, plena de belleza y paz, opuesta a ese mundo alborotado y turbulento que nos ha tocado vivir.
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Sumario
  • El astrónomo y sus herramientas
  • Qué estudian los astrónomos
    • La luz y su naturaleza
  • Dónde trabajan los astrónomos
    • Los observatorios
  • Qué herramientas usan los astrónomos
    • Telescopios
    • Radiotelescopios
  • Objetos astronómicos
  • Sistema solar
  • El Sol
  • Los planetas del Sistema Solar
  • Asteroides
  • Cometas
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¿Qué estudian los astrónomos?
  • Los astrónomos estudian los astros que pueblan el Universo.
  • Hasta no hace muchos años, su única forma de hacerlo era a través de estudiar la tenue luz que nos llega de ellos.
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¿Qué estudian los astrónomos?
  • Por cierto, desde hace varios años, cuando comenzaron los vuelos espaciales, también hay quienes pueden estudiar los astros más próximos a partir de datos y materiales recogidos por naves espaciales.
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Sin embargo, aquí nos ocuparemos de aspectos más clásicos de la astronomía y entonces intentaremos comprender primero
qué es la luz
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La luz y su naturaleza
  • La luz se propaga por todo el Universo en forma de ondas pero por medio de una partícula llamada fotón. Se trata de ondas electromagnéticas. Con la letra l expresamos la longitud de onda, que es la distancia entre dos crestas sucesivas.
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La luz como onda
  • La longitud de onda está determinada por la naturaleza de la fuente emisora.
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Si descomponemos la luz visible...
  • mediante un prisma, percibiremos la presencia de gases o polvo entre un cuerpo radiante, al que llamamos fuente. y el detector  que determina la presencia de líneas o bandas en el espectro.
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La atmósfera actúa como un filtro para los fotones ...
  • y ciertas radiaciones no pueden llegar hasta la superficie de la Tierra. Por lo tanto, los astrónomos se, por años, se habían tenido que contentar estudiando la luz visible, una porción del infrarrojo y las ondas de radio.
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Cómo recibimos los fotones
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Estudiando los fotones
  • Entonces, el trabajo del astrónomo será estudiar los fotones que lleguen a la Tierra o que pueda detectar desde el espacio.
  • Según sea la característica del fotón que estudie el astrónomo será su especialidad. Veamos el cuadro:
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¿Dónde trabajan los astrónomos?
  • Los astrónomos trabajan en los observatorios o en institutos de investigación. Generalmente, los primeros están localizados en sitios muy altos y/o secos
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Los lugares cercanos a la cordillera de Los Andes presentan las mejores condiciones del mundo para localizar observatorios
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¿Dónde trabajan los astrónomos argentinos?
  • En la Argentina existen varios observatorios. El más grande es el Complejo Astronómico El Leoncito, ubicado en Barreal, en la provincia de San Juan.
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¿Dónde trabajan los astrónomos argentinos?
  • Pero también, la Argentina forma parte de un consorcio de varios países y tiene asignada una porción del tiempo de uno de los telescopios más grandes del mundo, perteneciente al Observatorio Gemini Austral, localizado en Cerro Pachón, en Chile.
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El observatorio más grande del mundo está en Cerro Paranal, Chile
  • Este observatorio cuenta con las instalaciones más modernas y la tecnología más avanzada del mundo.
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Pero también hay observatorios en el espacio ...
  • Dado que, como hemos visto, algunas radiaciones no llegan a la superficie de la Tierra, en los últimos 40 años se han montado varios observatorios en órbita.
  • Vemos aquí tres ejemplos: Chandra (rayos X), Compton (rayos gamma) y  COS-B (microondas)
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¿Con qué trabajan los astrónomos?
  • Galileo Galilei, en 1609 apuntó por primera vez un telescopio hacia el cielo, por eso a él se adjudica su invención.
  • El telescopio es la principal herramienta de trabajo de los astrónomos
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Hay diversos tipos de telescopios
  • Refractores
  • Reflectores
  • Catadióptricos
  • Radiotelescopios
  • Telescopios orbitales
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Telescopios refractores
  • Son los telescopios más comunes, similares al que utilizó Galileo y están constituidos por dos lentes, como podemos ver en la figura.
  • Colocamos el ojo en la lente ocular, mientras que la otra apunta al objeto.
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Telescopios refractores
  • Hay refractores de diversos tamaños. Arriba vemos uno comercial de 70 mm de abertura  y a la derecha el gran refractor de Yerkes de 1 m, en EE.UU.
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Telescopios reflectores
  • Los telescopios reflectores están formados por espejos que aumentan y redireccionan los rayos de luz. Al punto de concentración de los rayos se lo denomina foco. Según la posición del foco será el subtipo de telescopio reflector.
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Telescopios reflectores
  • Hay reflectores de diversos tamaños. Arriba vemos uno de 60 cm de abertura de Piedade, Brasil y a la derecha el telescopio Jorge Sahade de 214 cm del CASLEO.
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Telescopios catadióptricos
  • Utilizan lentes y espejos combinados.
  • La lente corrige aberraciones mientras que los espejos aumentan la imagen
  • Un ejemplo: el telescopio Schmidt-Cassegrain
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Radiotelescopios
  • Son telescopios que observan sólo las ondas de radio, por eso parecen antenas de comunicaciones.
  • Vemos el VLA (New Mexico) y el gigante de Arecibo (Puerto Rico), en una animación.
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Telescopios orbitales
  • Para observar la zona visible del espectro, evitando la turbulencia de la atmósfera y la contaminación se colocó en órbita al telescopio espacial Hubble, una verdadera joya de la tecnología. El Hubble es un reflector de 2,4 metros de aberura.
  •  En la animación vemos una misión de mantenimiento y actualización realizada al Hubble, en 2002.
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Los astrónomos utilizan dispositivos electrónicos para recolectar los fotones
  • Antiguamente se utilizaba únicamente el ojo, como instrumento colector de fotones.
  • Más adelante, la placa fotográfica comenzó a sustituir al ojo.
  • En la década de 1960 incursiona la electrónica y las válvulas sustituyen parcialmente a la emulsión fotográfica.
  • Hoy, el dispositivo de carga acoplada (CCD), como el que vemos en la imagen, es el más común de los captores de fotones.
  • Se colocan en el foco del telescopio.
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Objetos astronómicos
  • Al descubrir un nuevo tipo de entidad astronómica se lo denomina objeto. Este puede ser un planeta, un cometa, una estrella, una galaxia u otro cuerpo celeste. La palabra objeto es muy útil porque permite discutir acerca de él, antes de establecer su naturaleza.
  • La Astrofísica intenta explicar la secuencia temporal de eventos que marcan la evolución de los objetos astronómicos.


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El Sol: nuestra estrella
  • El Sol es una de los trillones de estrellas que se observan en el Universo.
  • No es de las más grandes y posee manchas sobre su superficie.
  • Brilla por la enorme energía que se produce en su núcleo, originada en transformaciones termonucleares y que se traslada a su superficie irradiándose en forma de ondas electromagnéticas.
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El Sol en detalle
  • Vemos aquí imágenes del Sol obtenidas con filtros que nos muestran la fuerte actividad de su superficie.
  • Las zonas más claras tienen mayor temperatura. Con las zonas oscuras ocurre lo contrario.
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La superficie del Sol
  • Cuando el Sol está muy activo se observan prominencias en su borde, que es materia eyectada desde la superficie que se eleva para luego caer por la acción de la gravedad.
  • La animación muestra la superficie granulada del Sol y la evolución sus manchas
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El séquito del Sol
  • Al Sol lo acompañan 9 planetas que giran en órbitas a su alrededor.
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Mercurio
  • Mercurio es el planeta más cercano al Sol
  • Se parece a nuestra Luna, ya que su superficie está plagada de cráteres
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Parámetros físicos de Mercurio
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Venus
  • Venus es muy parecido a la Tierra, pero está rodeado de una densísima atmósfera
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La superficie de Venus
  • La atmósfera es tan densa que sólo dos sondas rusas llegaron a su superficie: Venera 9 y 10, y transmitieron estas imágenes en Octubre de 1975.
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Parámetros físicos de Venus
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Tierra
  • El siguiente es nuestro hogar en el espacio, la Tierra, con su atmósfera transparente y su color azul.
  • Lo acompaña su satélite natural, la Luna
  • Estas son imágenes de la Galileo, en viaje a Júpiter y una película de la Tierra desde la Luna realizada por la Ranger .
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Parámetros físicos de la Tierra
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Luna
  • La Luna es un espectáculo maravilloso desde la Tierra, pero es aún más bonita cuando se la puede ver con un telescopio
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Parámetros físicos de la Luna
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Marte, el planeta rojo
  • A Marte se lo ve muy rojizo
  • Es un planeta menor que la Tierra, tiene una tenue atmósfera y con muy baja  temperatura. No podríamos respirar en ella.
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Marte, desde el orbitador
  • Marte presenta profundos cañones. En esta imagen obtenida por el orbitador Mars Globlal Surveyor podemos ver parte del Cañón Koprates.
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Marte y su relieve
  • La montaña más alta del Sistema Solar está en Marte y es el Monte Olimpo (Nix Olimpica). Tiene una altura de casi 26 km. Aquí lo vemos en una imagen obtenida por el orbitador Mars Global Surveyor de la NASA.
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La superficie Marte
  • Esta es una imagen de la superficie de Marte que obtuvo la nave  Viking de la NASA, en su “amartizaje”, en Julio de 1976.
  • El cielo de Marte es rosado y su terreno muy rojizo.
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Parámetros físicos de Marte
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Los asteroides
  • Entre las órbitas de Marte y Júpiter se localiza el cinturón de asteroides, un conjunto de pequeños cuerpos rocosos.
  • La imagen en colores muestra al asteroide Graspa, tomado por una nave espacial de la NASA, mientras que el conjunto de imágenes en blanco y negro corresponden al asteroide Vesta y fueron obtenidas por el telescopio espacial Hubble.
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Júpiter, el gigante
  • Júpiter es el mayor planeta del Sistema Solar. Es fundamentalmente gaseoso.
  • Presenta bellas auroras, lluvias de partículas ionizadas, ocasionadas por el poderso campo magnético.
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Parámetros físicos de Júpiter
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Satélites de Júpiter
  • Vemos aquí una animación de las imágenes obtenidas por la  sonda Voyager, de la NASA, de los satélites de Júpiter,que descubriera Galileo y de allí que se los denomine galileanos. Sus nombres son Io, Europa, Ganimedes y Calixto.
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Parámetros físicos de los satélites galileanos
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Saturno, el de los anillos
  • Saturno es otro gran planeta gaseoso, pero se diferencia porque su sistema de anillos es el más evidente de los cuatro planetas gaseosos.
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Parámetros físicos de Saturno
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Los anillos de Saturno
  • Los anillos están compuestos por millones de partículas pequeñas que giran alrededor del planeta.
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Satélites de Saturno
  • Vemos aquí una animación de las imágenes obtenidas por la sonda Voyager de los mayores satélites de Saturno. A este planeta se le conocen más de 30 satélites naturales.
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Urano
  • Urano era desconocido hasta el siglo XVIII
  • Es un gigante gasesoso como Júpiter, Saturno y Neptuno
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Parámetros físicos de Urano
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Neptuno
  • Neptuno es el planeta gigante más alejado de la Tierra.
  • Vemos la rotación de sus nubes en esta animación.
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Parámetros físicos de Neptuno
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El lejano Plutón
  • Es el planeta más alejado del Sol y es también el más pequeño.


  • Tiene una Luna (Caronte) casi tan grande como él.
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Parámetros físicos de Plutón
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Los fabulosos cometas
  • De los objetos más bellos del cielo rescatamos a los cometas, que son viajeros de enormes distancias.
  • Algunos provienen de los confines del Sistema Solar, más allá de la órbita de Plutón.
  • Vemos al cometa Bennet (1970) y al Hale-Bopp (1997)
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Cometas
  • Si bien son rocosos están constituídos por gas y hielo. Cuando se aproximan al Sol, éste los calienta y derrite el hielo, liberando el gas.
  • Las colas se producen por la acción combinada de la presión de la radiación solar y las partículas de plasma que se desplazan por el espacio, denominadas “viento solar”.
  • Aquí vemos una foto del cometa períodico Halley (1986) desde la Tierra y del cometa Borrelli fotografiado por una sonda de la NASA, en el espacio.
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Fin
  • Muchas gracias!!!!!
  • Para comunicarse con el autor jgarcia@institutocopernico.org