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MONOGRÁFICO SOBRE ASTRONOMÍA
Profesores:
Dr. Javier Rodríguez-Pacheco
Dr. Juan José Blanco
Contenido:
● La Astronomía en la historia
● Instrumentación astronómica en tierra y en el espacio
● El Sol nuestra estrella
● El Sistema Solar
● Sistema Sol-Tierra: Meteorología espacial
● Otros planetas en nuestra galaxia: Planetas extrasolares
● Vida en otros planetas
● Estrellas y Galaxias
● Cosmología
● Explosiones cósmicas: Rayos cósmicos
● Observación (3h)
MONOGRÁFICO SOBRE ASTRONOMÍA
Calendario:
Breve introducción histórica a
la Astronomía
Dr. Juan José Blanco
Universidad de Mayores (curso 2014-2015)
Primeras observaciones
• Sol y Luna
• Estrellas fijas en el cielo
• Estrellas móviles en el cielo – planetas y cometas
Midiendo el tiempo
• Alternancia día y noche (24 h)
• Fases de la luna ( 29,5 días)
• El fondo de estrellas se repite cada aproximadamente cada 365
días
• Solsticio de verano y de invierno. Equinoccio de primavera y otoño
Alrededor del 4000? AC primeras observaciones astronómicas
recogidas en Egipto y Centro América
3000 AC primer material escrito sobre observaciones astronómicas
en Egipto, Mesopotamia, China y Centro América
2697 AC informe más antiguo de un eclipse solar (China)
Primeras observaciones
Objetivos religiosos, económicos o adivinación
El año egipcio tenía 12 meses de 30 días más 5 días llamados
epagómenos. La diferencia, pues, era de ¼ de día respecto al año
solar. No utilizaban, pues, años bisiestos: 120 años después se
adelantaba un mes, de tal forma que 1456 años después el año civil y
el astronómico volvían a coincidir de nuevo.
El Nilo empezaba su crecida más o menos en el momento en que
Sirio, tras haber sido mucho tiempo invisible bajo el horizonte, podía
verse de nuevo poco antes de salir el Sol.
Alrededor del 2000 AC
Primeros calendarios solares y lunares (Egipto y Mesopotamia)
Grandes monumentos megalíticos (Carnac y Stonehenge)
Primeras observaciones
El Nilo empezaba su crecida más o menos en el momento en que
Sirio, tras haber sido mucho tiempo invisible bajo el horizonte, podía
verse de nuevo poco antes de salir el Sol.
Primeras observaciones
Alrededor del 2000 AC
Primeros calendarios solares y lunares (Egipto y Mesopotamia)
Grandes monumentos megalíticos (Carnac y Stonehenge 3100-2000)
Primeras observaciones
Primeros modelos del Universo
Siglo VI AC: Pitágoras y Tales de Mileto especulan sobre una Tierra
redonda. La Trigonometría y la Geometría como herramientas
astronómicas
330 AC Aristóteles. La Tierra es el centro y la Luna, los planetas y
las estrellas se encuentran en esferas concéntricas.
Alrededor del 280 AC Aristarco de Samos. Propone que la Tierra
gira alrededor del Sol (Teoría Heliocéntrica). También da una
estimación de las distancias y tamaños relativos de la Luna el Sol y
la Tierra
Estimando distancias: Tierra-Luna
La luna tarda 1 h en desaparecer en la sombra de la Tierra durante un Eclipse lunar.
Es decir, en 1 h recorre su propio diámetro.
Ejercicio
PODÉIS COMPROBARLO
VOSOTROS MISMOS
Estimando distancias: Tierra-Sol
87º
d
L
dS
tg (87) =
dS
→ d s ≈ 19d L
dL
Aristarco argumentó que el Sol, la Luna, y la Tierra forman un triángulo recto en el
momento del cuarto creciente o menguante. Con esta suposición estimó la distancia
Sol-Tierra en 19 veces la distancia Luna-Tierra. Como la Luna y el Sol tienen
diámetros aparentes iguales, el Sol está 19 veces más lejos que la Luna (Realidad:
aprox 400 veces)
Estimando distancias: Radio de la
Tierra
Distancia entre Assuan y Alejandría: 925 km
Longitud circunferencia polar: 46250 km
Radio terrestre: 7361 km (6378 km)
240 AC Eratóstenes mide el diámetro de la Tierra con gran precisión
130 AC Hiparcos descubre la precesión de los equinoccios y realiza el primer
catalogo de estrellas (1000 objetos) y estableció la escala de brillo de las
estrellas
140 DC Ptolomeo teoría
geocéntrica del
Universo, descripción
del movimiento de
planetas en epiciclos y
eferentes. El Almagesto
La Astronomía en la Edad Media
Desarrollo de la astronomía árabe y persa. Catálogos estelares.
• 1054. Observación de la supernova en Tauro (actual nebulosa del Cangrejo)
por astrónomos chinos y navajos. Fue 4 veces más brillante que Venus y
visible a la luz del día durante 23 días.
El tiempo de Copérnico
1473-1543
1543. Copérnico publica De Revolutionibus Orbium Celestium
Johannes Kepler (1571-1630)
Sus tres leyes
•
•
•
Los planetas describen órbitas elípticas alrededor
del Sol con el Sol en uno de sus focos y en un
plano que contiene el Sol y el planeta.
Los planetas, en su recorrido por la elipse, barren
áreas iguales en el mismo tiempo.
El cuadrado de los periodos de los planetas son
proporcionales al cubo de la distancia media al sol.
∆t1 = ∆t2 ↔ S1 = S 2
3
R
P22 = 23 P12
R1
El Telescopio -1608-
Se atribuye su invención a Hans Lippershey,
un fabricante de lentes holandés, alrededor de 1608.
Galileo (1564-1642)
Descubrió utilizando un telescopio las
lunas de Júpiter, Io, Europa, Calisto y
Ganímedes
Observó las fases de Venus y los
anillos de Saturno
Descubrió Neptuno sin catalogarlo
como planeta
Observando manchas
Galileo, Scheiner, y Fabricius observan manchas solares de forma sistemática
Observando manchas
Galileo, Scheiner, y Fabricius observan manchas solares de forma sistemática
Christiaan Huygens 1629 -1695)
Descubre la naturaleza de los
anillos de Saturno y su luna Titán
Giovanni Cassini
Descubre la principal división en
los anillos de Saturno y observa
los polos de Marte y la luz
zodiacal
Sir Isaac Newton (1643-1727)
Autor de los Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica, más conocidos
como los Principia, donde describió la ley
de gravitación universal y estableció las
bases de la Mecánica Clásica mediante
las leyes que llevan su nombre.
m
M
⃗ =−G
F
u⃗r
2
r
Se precipitan los acontecimientos
• A lo largo de los siglos XVII-XVIII y XIX se van descubriendo los
planetas, las estrellas dobles, se completan catálogos estelares, se
miden distancias estelares por medio del paralaje y se comienza a
utilizar la fotografía en la Astronomía (Herschel).
Se precipitan los acontecimientos
En 1705 Edmund Halley (1646-1719) predice el regreso del cometa
Halley
• En 1728 Bradley calculó la velocidad de la luz en alrededor de
298.000 km/s
Se precipitan los acontecimientos
1838 Bessel determina la distancia de la estrella Cisne 61 en 10,3 añosluz. Paralaje
Se precipitan los acontecimientos
• 1843 Heinrich Schwabe descubre el ciclo de manchas solares
Se precipitan los acontecimientos
• 1865 Julio Verne publica de la Tierra a la Luna
Los rayos
cósmicos
Victor Franz Hess, físico estadounidense de origen austríaco, demostró en el año
1911 que la ionización atmosférica aumenta con la altitud, y concluyó que la radiación
debía proceder del espacio exterior. El descubrimiento de que la intensidad de
radiación depende de la altitud indica que las partículas que forman la radiación están
eléctricamente cargadas y que son desviadas por el campo magnético terrestre.
Albert Einstein (1879-1955)
En 1915 presentó la Teoría General de la Relatividad, en
la que reformuló por completo el concepto de gravedad.
Una de las consecuencias fue el surgimiento del estudio
científico del origen y evolución del Universo por la rama
de la física denominada cosmología
Edwin Powell Hubble (1889 - 1953)
En 1924 demostró la existencia de objetos
extragalácticos y posteriormente demuestra
que el Universo está en expansión
4 de octubre de 1954 – Lanzamiento
del Sputnik
1959 la Lunik II aluniza
12 de abril de 1962 –Yuri Gargarin –
1969 Primer hombre en la Luna
Y a partir de aquí comienza la
exploración del sistema solar…Se
alcanza Venus, Marte y Mercurio.
Y las vogager (1977) inician su largo
viaje
1965 Penzias y Wilson descubren la radiación de fondo
2,725 Kelvin
1967, Jocelyn Bell Burnell y Antony Hewish:
el primer pulsar
Lo descubren en el UK observatory
Pulsos de radio separados por 1,33 s
LGM-1 (pequeños hombres verdes)
Se trata de una estrella de neutrones que gira rápidamente y emite un pulso
electromagnético. Ese pulso debe apuntar hacia la Tierra para ser detectado.
El pulsar de Vela en rayos X
Chandra observatory
El pulsar de Vela está a 1,000 años luz de la Tierra, tiene un diámetro de unos 18
km y tiene un periodo de rotación de 89 ms, es más rápido que un rotor de un
helicóptero
Radiotelescopios, pulsares y deriva continental
Mediante interferometría y tomando un pulsar
como emisor se puede seguir la deriva
continental utilizando una red de
radiotelescopios.
En la figura el radiotelescopio de 40 m de
Yebes.
La técnica de la interferometría de muy larga
base (VLBI son sus siglas en inglés)
La breve historia de la búsqueda de planetas extrasola
1992 -> Aleksander Wolszczan descubre tres
objetos sub-estelares de baja masa orbitando
el púlsar PSR 1257+12.
1995 -> Michel Mayor y Didier Queloz, del
grupo suizo, el 6 de octubre de 1995. La
estrella principal era 51 Pegasi y se dio en
llamar al planeta 51 Pegasi b. Se trata de un
planeta de masa similar a Júpiter y que orbita
a una distancia menor que Mercurio del Sol.