Semana de la Ciencia 2008: Un mundo de conocimiento

19 y 26 de noviembre - 18:30h - 22:30h
Observatorio Astronómico José Luis Comellas
LA RINCONADA

Semana de la Ciencia 2008

 

 

 

Un mundo de conocimiento
Jornadas de puertas abiertas

Distribución de actividades en el observatorio Semana de la Ciencia
1 - Exposición de imágenes y videos 3D.
2 -  Presentación ISS - Software astronómico - Concurso jóvenes
3 - Maquetas de Astronomía
4 - Proyección videos Ibn Firnás
5 - Observación telescopio SC
¡Qué bien lo hemos pasado en la Semana de la Ciencia!

2 de diciembre de 2008

Un año más, Andalucía ha celebrado la Semana de la Ciencia, el mayor evento coordinado de divulgación en nuestra comunidad.

El objetivo de este evento, de carácter europeo, es presentar a la sociedad una imagen mucho más cercana de la Ciencia, así como resaltar su importancia como eje fundamental de nuestras vidas.

Este 2009 para celebrar la VIII Semana de la Ciencia el observatorio rinconero ha abierto sus puertas a nuestro vecindario galáctico con la pretensión de que cada vez a más personas les llegue esa antigua afición de mirar el cielo.

Tanto el observatorio como el espacio anexo fueron adaptados para alojar las distintas actividades programadas para los días 19 y 26 de noviembre, en horario de 18:30h a 22:30h.

Cada jornada se iniciaba con una breve charla sobre la Estación Espacial Internacional, nave que da una vuelta a la Tierra cada casi hora y media, en una órbita bastante baja que está situada a una distancia media de 380 km, desplazándose a la sorprendente velocidad de casi 30.000 km/h. Esta “proeza de la ingeniería” –así es como la calificó el astronauta español Pedro Duque- en estos días está ampliando su capacidad para que pueda albergar de manera permanente a seis astronautas, tres más de los habituales.

El transbordador estadounidense Endeavour estaba acoplado al gran laboratorio espacial. Ambos pasarón por el cielo rinconero a la hora anunciada y pudieron observarse a simple vista. A los visitantes de la sesión del día 26, que no pudieron disfrutar de ese momento, se les entregó una lista con los datos necesarios para hacer la observación en otros días.

Luego, en una visita guiada se explicaron las maquetas expuestas y se proyectaron algunos documentales cortos. También, en uno de los puntos de información pudo contemplarse una imagen tridimensional del Sol y en otras pantallas se ofrecieron imágenes que podían observarse usando unas gafas 3D.

Los más pequeños pudieron participar en un concurso en el que debían responder a una selección de preguntas y algunos de ellos paseron por el observatorio con un traje de astronauta.

El día 26 de noviembre contamos con la inesperada visita del profesor José Luis Comellas que con su implicación personal quiso sumarse a la celebración en este observatorio que lleva su nombre. ¡Qué bien lo hemos pasado en la Semana de la Ciencia!

El Universo está en expansión

Traducción: María Reyes Hereza Lebrón
1.916-1.998: “Ciel et Espace” (Dossier de D. Fossé).

EL UNIVERSO ESTÁ EN EXPANSIÓN, pero esta expansión no ha sido jamás un fluir tranquilo. Desmesurada en los primeros instantes, ralentizada después,  de nuevo acelerada... ha escapado siempre a los cosmólogos en el momento mismo que pensaban haberla comprendido. Hace diez años un joven investigador y su equipo descubrieron que la expansión se acelera. Hoy, después de cinco años de cuidadosas observaciones para confirmar este asombroso resultado, los cosmólogos se preguntan todavía por el motor de la expansión cósmica. ¿Pero que es lo que hace expandirse al Universo?   La expansión cósmica se hace cada vez más compleja. ¿Se comprenderá algún día lo que la alimenta?.

Universo en formación
Ilustración de Silvia Smith

Una breve historia de la expansión:  De la relatividad general al Satélite Cobe.

1.916: Albert Einstein publica su teoría de la relatividad general. El cuadro teórico en el que se debaten aún los cosmólogos, queda expuesto.

Albert Einstein

1.917: William de Sitter, físico holandés, descubre una asombrosa solución de las ecuaciones de Einstein: Si el espacio-tiempo estuviera  totalmente privado de materia, estaría necesariamente en expansión. Einstein no le encuentra a esto “ningún sentido”.

1.917: Vesto Slipher, astrónomo, prosigue en Arizona sus observaciones de “nebulosas espirales” comenzadas en 1.912. De 25 objetos, 21 parecen alejarse de nosotros. Extraño...

1.922: Alexander Friedmann da soluciones a las ecuaciones de Einstein para un Universo homogéneo e isótropo. Éstas implican que está en expansión, pero esto no interesa a nadie.

Georges Lemaître

1.927: Georges Lemaître, publica un artículo en el que menciona “un Universo de masa constante y radiación creciente y da cuenta de la velocidad radial de las nebulosas extragalácticas” E incluso llega a escribir ¡la ley de Hubble!.

Edwin Hubble

1.929: Edwin Hubble, con su asistente Milton Humason, demuestra de forma convincente que, mientras más lejos está una galaxia , más rápidamente se aleja de nosotros. Es la implacable ley de un Universo en expansión. Albert Einstein mismo lo admite (pero curiosamente, Hubble rezonga  ...)

1.931: Lemaître, introduce la idea de un “átomo primitivo”: “La evolución del mundo puede ser comparada a unos fuegos artificiales que acaban de terminar”...  ¡Ya el Big-Bang!

1.948: George Gamow estima que si el Universo está en expansión, necesariamente era más denso y más caliente en el pasado. Y deduce: enfriada considerablemente la luz “fosil” de esta época, debe todavía  bañar al Universo.

Fred Hoyle

1.950: Fred Hoyle, astrofísico, ridiculiza por radio la idea de un Universo nacido de un gran buumm, pero como es inglés pronuncia big-bang. Se habla una vez más....

1.965: Arno Penzias y Robert Wilson, en los Estados Unidos, intentan observar la irradiación micro-onda de la Vía Láctea, pero un ruido parásito les molesta. ¿Será debido a las palomas anidadas en su radiotelescopio?.  No. Después de eliminarlas y limpiada la antena, una conclusión se impone: Es la radiación prevista por Gamow lo que están observando. Tanto peor para Hoyle.

Robert Wilson y Arno Penzias
Foto: Alcatel Lucent

1.976: ¿A qué velocidad se expande el Universo? Los astrofísicos no llegan a ponerse de acuerdo sobre el valor de la constante de Hubble que relaciona la velocidad y la distancia de las galaxias. Allan Sandage, discípulo del maestro, defiende una cifra de alrededor 50 Km/s/Mpc.  Pero el franco-americano Gérard de Vacouleurs publica ¡un valor doble! Es el comienzo de una larga controversia....

1.979: Stirling Colgate es el primero en sugerir utilizar las supernovas para sondear el Universo lejano y medir la desaceleración de su expansión. Sabía de explosiones: años antes, participó en la puesta a punto de la bomba H.

1.992: George Smoot, el 23 de Abril, anuncia que el satélite Cobe ha visto embriones de galaxias en el plano de la irradiación fósil. La expansión del Universo es definitivamente admitida. Se piensa sin embargo que ésta decelera.

1.998: Dos equipos que investigan la medición de la deceleración del Universo, dan con un hueso. En realidad la expansión del Universo se acelera. La única explicación: el cosmos esta constituido en sus tres cuartas partes de una forma de energía de la cual nadie tiene idea. Si Einstein hubiera sabido ésto....

Satélite WMAP
Ilustración: NASA

2.003: Los cálculos más recientes de la constante de Hubble, utilizando los datos del satélite WMAP, permitieron dar el valor de 71 ± 4(km/s)/Mpc para esta constante.

2.006: los nuevos datos aportados por WMAP dieron el valor de 70 (km/s)/Mpc, +2,4/-3,2. De acuerdo con estos valores, el Universo tiene una edad próxima a los 14.000 millones de años. En agosto de 2006, una medida menos precisa se obtuvo independientemente utilizando datos del Observatorio de rayos X Chandra orbital de la NASA: 77 ± 15%(km/s)/Mpc2.

El telescopio Hubble observa por primera vez la luz de un planeta extrasolar

NASA, ESA y P. Kalas (Universidad de California, Berkeley)
Traducción: Fernando Beltrán

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha tomado la primera foto en luz visible de un planeta que rodea a otra estrella. Se ha estimado que tiene una masa no más de tres veces la de Júpiter, el planeta, llamado Fomalhaut la b, orbita la estrella brillante Fomalhaut, localizada a 25 años luz en la constelación Piscis Australis.

Fomalhaut ha sido una candidata para la búsqueda de un planeta después de que un exceso de polvo (un signo revelador de formación de planetas) fuese descubierto alrededor de la estrella a principios de los años 1980 por el Satélite de Astronomía Infrarrojo de la NASA, IRAS.

En 2004, el coronógrafo de la Cámara de Alta resolución sobre la Cámara Avanzada del Hubble para mediciones, produjo la primera imagen visible de la región alrededor de Fomalhaut. (Nota: Un coronógrafo es un dispositivo que puede bloquear la luz brillante de una estrella central para revelar objetos débiles alrededor de ella.) Esto mostró claramente un anillo de polvo protoplanetario de aproximadamente 32 mil millones de Km. de diámetro.

Este enorme disco de polvo es similar al Cinturón de Kuiper, que rodea el sistema solar y contiene una gama de cuerpos helados: desde granos de polvo a objetos del tamaño de planetas enanos, como Plutón.

El astrónomo del Hubble Paul Kalas, de la Universidad de California en Berkeley, y miembros de su equipo propusieron en 2005 que el anillo estuviera siendo modificado gravitacionalmente por un planeta que estuviera entre la estrella y el borde interior del anillo.

Ahora, el Hubble ha fotografiado un punto de luz situado a 3 mil millones de Km. del centro del anillo de polvo.

"Fomalhaut b es mil millones de veces más débil que la estrella. Comenzamos este programa en 2001, y nuestra perseverancia dio finalmente resultado. " dice Kalas.

Observaciones tomadas 21 meses más tarde por la Cámara Avanzada del Hubble muestran que el objeto se mueve a lo largo de un camino alrededor de la estrella, y por lo tanto está afectado gravitacionalmente por la misma. El planeta está situado a 16 mil millones de kilómetros de la estrella, o aproximadamente 10 veces la distancia de Saturno a nuestro sol.

El planeta es más brillante de lo esperado para un objeto de tres masas la de Júpiter. Una posibilidad consiste en que éste tenga un anillo parecido al de Saturno, de hielo y polvo que refleja la luz de la estrella. El anillo tarde o temprano podría aglutinarse para formar lunas. El tamaño estimado del anillo es comparable a la región alrededor del Júpiter y sus cuatro satélites orbitales galileanos.

Esta imagen visible del Hubble muestra el planeta recién
descubierto, Fomalhaut b, orbitando a su estrella.
Imagen: Fomalhaut System - Hubble Space Telescope ACS/HRC
NASA, ESA and P. Kalas (University of California, Berkeley)

Kalas y su equipo primero usó el Hubble para fotografiar Fomalhaut en 2004, e hizo el descubrimiento inesperado de su disco de polvo. Con el tiempo notaron unas fuentes brillantes en la imagen como candidatos a planeta. Una imagen posterior, en 2006, mostró que uno de los objetos había cambiado la posición desde la imagen del 2004. La cantidad de desplazamiento entre las dos exposiciones corresponde a una órbita de 872 años. Cálculo realizado según  las leyes de Kepler del movimiento planetario.

Futuras observaciones intentarán ver el planeta en la luz infrarroja y buscarán pruebas de nubes de vapor de agua en la atmósfera. Esto daría pistas a la evolución de un planeta relativamente recién nacido de 100 millones de años.

El Telescopio del Espacio James Webb de la NASA, está previsto se lance en 2013 y será capaz de hacer las observaciones coronográficas de Fomalhaut en infrarrojo cercano y medio. Webb será capaz de encontrar otros planetas en ese sistema y sondeará el interior de la región del anillo de polvo buscando estructuras como la de un cinturón de asteroides interior.

Una reunión de estrellas

7 de noviembre - 19:00h
Observatorio Astronómico José Luis Comellas
LA RINCONADA

El pasado 7 de noviembre celebramos en el Observatorio Municipal José Luis Comellas una sesión dedicada a los denominados cúmulos de estrellas.

Los cúmulos de estrellas se clasifican en dos tipos: cúmulos abiertos y cúmulos cerrados o globulares.

Los cúmulos abiertos están formados por estrellas jóvenes, predominando los colores blancos y azules. Se han clasificado alrededor de 1.100 cúmulos abiertos conocidos en nuestra galaxia, pero se estima que la cifra podría ser cien veces superior. Este número tan escaso se debe a que los cúmulos que se encuentran a más de 5.000 años luz de nosotros (el diámetro de la Vía Láctea es de 100.000 años luz) no pueden ser vistos ni siquiera con los telescopios más potentes de que disponemos, pues el polvo galáctico dificulta su observación provocando lo que se conoce como absorción interestelar (el medio interestelar absorbe parte de la luz, llegándonos sólo una parte), la cual, además, afecta en mayor grado a la luz azul, por lo que los cúmulos abiertos, ricos en estrellas azules, se ven muy perjudicados en este sentido.

 Distribución de cúmulos abiertos

 

Distribución de cúmulos abiertos

(El punto naranja representa nuestra posición)

Se proyectó una hermosa imagen del cúmulo abierto más cercano a la Tierra, Las Híades, en la constelación de Tauro, a “sólo” 150 años luz. Asimismo la presentación estuvo amenizada con imágenes de otros cúmulos abiertos como M103 en Casiopea, M39 en El Cisne, o el famoso doble cúmulo en Perseo.

Los cúmulos globulares o cerrados están generalmente compuestos por cientos de miles de estrellas viejas; son estas estrellas viejas las que le dan a los cúmulos globulares su típico color dorado. Los cúmulos globulares poseen una densidad estelar muy alta, de manera que existen fuertes interacciones entre sus estrellas componentes y suelen ocurrir colisiones con relativa frecuencia. Están situados en la periferia y en el halo galáctico y se ha teorizado con que podrían ser “los ladrillos” que forman las galaxias.

 

Distribución de cúmulos globulares

Hay al menos 150 cúmulos globulares conocidos en la Vía Láctea. Pero seguro que existen algunos más que no podemos divisar desde nuestra posición en la Vía Láctea. Algunas galaxias elípticas gigantes, como M87 (Virgo), podrían tener hasta 10.000 cúmulos globulares.

También se proyectaron imágenes de cúmulos globulares, desde el más cercano a nuestro Planeta, el Cúmulo globular M4 en la constelación de Escorpio, pasando por M92 en Hércules ó M15 en Pegaso, hasta llegar a M13 en Hércules a 16.000 años luz de distancia.

Una simulación permitió a los asistentes comprobar la ubicación de los cúmulos de estrellas que se conocen sobre el disco de nuestra galaxia. El programa que realiza esta espléndida simulación es freeware y puede descargarse desde el sitio:

http://www.thinkastronomy.com/M13/common/download.html

M 45 - Las Pléyades
Cúmulo abierto (Tauro)

 

 

M 92 - Cúmulo globular (Hércules)

M 103 - Cúmula abierto (Casiopea)

NGC 869 - Doble cúmulo de Perseo

Desgraciadamente, la noche no acompañó a la observación visual a través del telescopio principal, que hubiera permitido comprobar la belleza de los objetos explicados a los asistentes de esta “reunión de estrellas”.

Experimentum Facilis

31 de octubre - 19:00h
Observatorio Astronómico José Luis Comellas
LA RINCONADA

De nuevo un grupo de alumnas y alumnos del IES Antonio de Ulloa ha sido protagonista en una actividad realizada en el Observatorio Astronómico José Luis Comellas. La sesión "Experimentum Facilis" del pasado viernes 31 de octubre, consistió en la realización pública de una selección de experimentos sencillos. El reto fue doble: por un lado se trataba de conseguir la comparecencia de las chicas y de los chicos ante un público no habitual y, por otro, que transmitieran unos conocimientos previamente adquiridos.

La selección presentada, de diez experimentos, forma parte de un proyecto denominado CienciaEduca que próximamente verá la luz. Se trata de un sitio web en el que se ofrecerán las recetas de unas cuarenta experiencias para que puedan realizarse en casa, empleando materiales asequibles.

Esta actividad fue preparada con las chicas y chicos en tres sesiones intensivas en la que se tenía como objetivo la comprensión mediante la experimentación de ciertos fenómenos físicos. En la selección se trabajaron aspectos relacionados con la temperatura, la presión, el sonido, la gravedad, la luz, el magnetismo y el electromagnetismo.

La actividad que comenzó a las 19:00 h se inició con un experimento que comprobaba la transferencia de calor de diferentes materiales. Dos cubitos de hielo se colocaron encima de dos platillos de distinta composición para observar en cual de ellos el deshielo se producía antes.

Mientras el primero estaba en marcha, se realizó un experimento de “anti-gravedad”. Sobre un plano inclinado se dejó caer una caja con forma cilíndrica y para sorpresa de la audiencia, en vez de descender la vieron subir. El secreto estaba en un peso adherido en el interior de la caja.

Luego llegó un experimento para jugar con la presión. En el interior de un recipiente se metió un globo con un poco de aire. Y ayudados de una bomba de vació se fue extrayendo el aire del recipiente al mismo tiempo que el globo mágicamente iba aumentando de tamaño. Y después de éste, una experiencia de sonido: en el mismo recipiente se colocó un reloj-despertador que se hizo sonar dejando el aire en el interior, y luego, haciendo el vacío, para demostrar que es necesario algún medio -como el aire- para que el sonido se propague.

De magnetismo se hicieron dos experimentos. En el primero de ellos se utilizó un imán de neodimio que se introdujo por dos largos tubos (en posición vertical) con igual abertura, uno de plástico y otro de cobre. Con la ayuda del público se contó el tiempo en caer por ambos tubos, resultando que en el de cobre, que es conductor, el imán tardaba unas diez veces más. Al caer el imán hace que el flujo magnético sobre el tubo de cobre varíe, de este modo se induce una corriente electromagnética en el tubo. Además, por la ley de Lenz se puede afirmar que el campo magnético que esa corriente inducida crea tiende a oponerse al campo magnético que la creó y en este caso también a la caída del imán. Por eso cuanto mejor conductor es el tubo por el que cae el imán, más lento caerá éste.

En el segundo experimento se trataba de hacer levitar varios imanes anulares enfrentados por polos con el mismo signo.

Con un espejo cóncavo se hizo un experimento de reflexión de la luz creando una ilusión óptica. Una bombilla situada en el interior de una caja era reflejada justamente encima de un casquillo y cuando el público intentaba tocarla descubría que todo era un engaño.

También, los chicos y chicas realizaron un experimento para demostrar la forma de los líquidos que en situaciones de gravedad adoptan la forma del recipiente donde se vierten, pero en ingravidez su forma es esférica. Para ello, en un recipiente se mezclaron agua y alcohol hasta igualar la densidad del aceite.

La Jaula de Faraday la hicieron con una pequeña radio que envolvieron en papel de aluminio que anula el campo eléctrico del interior, evitándose que las ondas de radio lleguen a la antena del receptor. Ese mismo efecto fue comprobado con una malla metálica. También, la radio fue introducida en una bolsa de papel para explicar que para funcionar la jaula debe estar hecha de algún material conductor.

Para finalizar la actividad, se llevaron a cabo dos experiencias muy célebres de Galileo Galilei. En la primera, utilizando un tubo de vacío, se dejaron caer a la vez una bola de acero y un trozo de papel para comprobar que los dos alcanzaron su objetivo al mismo tiempo. También, se experimentó con el plano inclinado dejando caer bolas de distinto peso pero de igual volumen desde varias distancias midiéndose el tiempo con una clepsidra o reloj de agua, emulando al gran genio pisano.

Contado en todo momento con un público muy colaborador la actividad resultó de lo más entretenida. En el futuro seguro que tendremos nuevas ediciones de "Experimentum Facilis", con la ayuda de más alumnos y alumnas, contando con el apoyo de sus profesores y con la colaboración de sus padres. Muchas gracias y hasta la próxima.

(Agradecimientos especiales a Thomas Budil por la cesión para esta crónica de las fotografías 2, 5, 11 y 14).