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BÓVEDA CELESTE

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ANTECEDENTES

Desde su origen la humanidad se ha cuestionado sobre el origen y destino de las estrellas, relacionándolas con su propia historia como grupo social, a continuación mencionamos algunos datos que históricamente han determinado el rumbo de la astronomía.

Los griegos fueron una cultura que se preocupó por estudiar el Universo, las estrellas y fueron de los primeros en realizar una clasificación de acuerdo a la magnitud del brillo, asignaron una letra de su alfabeto griego (alfa, beta, gama, etc.), así las estrellas más brillantes las denominaron con la letra alfa, las siguientes las denominaron beta.

Algunas efemérides relevantes para el tema: Hiparco en Grecia (hace dos mil años) fue el primero en clasificar a las estrellas por su brillo aparente o magnitud. Los sacerdotes caldeos descubrieron que había eclipses con duración de 18 años con 10 u 11 días, a los que llamaron saros. Erastótenes midió el diámetro de la Tierra. Galileo, fue el primero en usar el telescopio para la observación astronómica, con esto se inicio el desarrollo de la astronomía hasta nuestros días, con los avances tecnológicos se ha podido acumular una gran cantidad de información sobre el universo algunos datos interesantes son los siguientes:

Es importante precisar la diferencia entre Astronomía: Ciencia que trata de la posición, movimiento y constitución de los cuerpos celestes. Y Astrología: que es la Predicción del porvenir a través de los astros.

COMPOSICIÓN

El Universo está compuesto en un 90% de hidrógeno, un 9% de helio y 1% por átomos más complejos.

  • Bóveda Celeste: Representación gráfica de una parte del Universo en un momento determinado.
  • Vía Láctea: (en latín camino lechoso) es la galaxia en la que vivimos. Tiene una dimensión de 120,000 años luz de diámetro. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año (300, 000 kilómetros por segundo).
    • Nebulosa: Son nubes de gases, hidrógeno y polvo condensado, es masa interestelar.
  • Eclíptica: Es la trayectoria que sigue el Sol, trazada sobre el fondo de las estrellas fijas, por tanto, es el plano de la órbita de la Tierra en su movimiento de traslación alrededor del Sol. La eclíptica recorre una serie de constelaciones llamadas signos del zodiaco, de modo que cualquier plantea, la Luna y el Sol se encuentran siempre en algún signo del zodiaco.
  • Estrella: Esfera de gas con temperatura y masa variable que emite energía proveniente de las reacciones nucleares que haya en su interior, la evolución o vida de una estrella dependerá de dos factores: La masa que tenga al nacer y la composición química del medio del cual se formó.
  •  Protoestrella: estrella con estado de gestación de 10 a 7 grados kelvin.
  • Estrella Nova: estrella con masa menor a 6 masas molares en etapa final (enana blanca) que aumenta su luminosidad por varios días.
  • Supernova: estrellas más masivas que el Sol, que sufren un colapso final que puede producir una explosión y una aumento súbito de luminosidad. Se convierte el hierro en elementos como oro y uranio.
  • Estrella de neutrones o pulsar: cuando el cuerpo central de una supernova posea una masa menor a 3 veces la del Sol y que emita pulsos periódicos de la luz.
  • Hoyo Negro: cuerpo pequeño y compacto que no emite luz, con arrastre gravitacional que absorbe todo lo que pasa cerca de ellos, incluso la luz, es el estado final que tienen las estrellas.
  • Enana Blanca: estrella azul, caliente y poca luminosidad.

CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRELLAS

Existe una clasificación hecha en 1913 por el danés Ejnor Hertzpurg y el americano Henry Norris Rusell, que se le conoce como el diagrama H - R.

GRUPO
NOMBRE

CARACTERISTICAS
I
Secuencia Principal
Contiene estrellas muy rojas, frías y poco luminosas hasta azules, calientes y de gran brillo.
II
De las Gigantes Rojas
Gran volumen, gran luminosidad y temperatura superficial relativamente baja.
III
De las Supergigantes Rojas
Estrellas de gran masa, volumen y voluminosidad absoluta y bastantes frías.
IV
Enanas Blancas
Estrellas azules, calientes y poco luminosas


La distancia que existe entre las estrellas se determina por años luz.

Las estrellas brillan por el proceso de convertir hidrógeno en helio. Al ir avanzando este proceso, las partes interiores de la estrella se comprimen y las exteriores se expanden. La estrella se hace extremadamente más luminosa y más fría, mientras su núcleo se sigue contrayendo y calentando, pudiendo alcanzar temperatura para que comience la fusión de helio.

CONSTELACIÓN

Es la agrupación de estrellas. En épocas griegas se creía ver figuras mitológicas.

* Constelaciones del Zodiaco (12 constelaciones)
* Constelaciones en general. Se han agrupado en 88 constelaciones

Equivalencias de nombres de las constelaciones:

LATIN
ESPAÑOL
LATIN
ESPAÑOL
Aries
Carnero
Auriaga
Cochero
Cáncer
Cangrejo
Cetus
Ballena
Leo
León
Columba
Paloma
Libra
Balanza
Cráter
Copa
Pises
Peces
Equuleus
Caballo
Capricornus
Capricornio
Hidra
Serpiente de agua
Lacerta
Lagarto
Gemini
Gemelos
Musca
Mosca
Sagitaurius
Arquero
Phoenix
Ave fénix
Scorpius
Alacrán
Serpens
Serpiente
Taurus
Tauro
Doncella
Virgo



Debido al recorrido que hace la Tierra en el firmamento (movimiento de traslación), nosotros podemos observar las mismas constelaciones.

Los astrónomos elaboran mapas estelares con el objeto de estudiar los cambios sucedidos en cuanto a las estrellas desaparecidas (supernovas), así como a la formación de otras (novas).

Estos mapas pueden elaborarse mensual, bimestral, semestral o anualmente, dependiendo de las necesidades del investigador.


ORIGEN DEL UNIVERSO

La observación de la bóveda celeste nos lleva a preguntarnos ¿cuál es el origen del universo?


A continuación te ofrecemos un resumen sobre las teorías más importantes al respecto.


Dentro de la ciencia existe una rama llamada "Cosmología" la cual se encarga de establecer las teorías sobre el origen del universo, en ella se estudian las diversas teorías referentes a la creación del universo (cosmogonía), y es que desde el griego Anaxímenes de Mileto que, en el siglo V antes de Cristo, que pensaba que la Tierra era chata y que el Sol, la Luna y las estrellas se habían originado a partir de ella, hasta nuestros días, han sido muchos los intentos de explicación naturalista del Universo.


¿Cuál es la cosmogonía que se acepta en la actualidad? ¿Cómo creen los astrónomos cosmogonistas, de fines del siglo XX, que se originó el Universo?

Todas las hipótesis que se utilizan en la actualidad -y que seguidamente vamos a estudiar- se basan en la teoría general de la evolución cósmica: es decir, la Tierra, el Sistema Solar y el Universo se han formado mediante procesos naturales, físicos, químicos y matemáticos, como los que ocurren o pueden ocurrir en la actualidad y que han actuado siempre a la misma velocidad que lo hacen en el presente, estas teorías no contemplan "intervenciones sobrenaturales" en el proceso.

Teoría de la Expansión del Universo: Fue dada por Edwin Hubble en 1977 y es dada gracias a un adelanto científico llamado "Espectrometría", llegando a la conclusión de que las galaxias se alejan a una velocidad directamente proporcional a la distancia que nos separa de ellas. Él es una de las personas más reconocidas en la estructuración de teorías sobre el origen del universo, e incluso cuando se puso un telescopio en órbita ( del cual se hablará después) se le dio su nombre.

Por último está la teoría que más llama la atención y es la de: "Las Pulsaciones"; que menciona que el periodo actual tendrá una pulsación de 82 mil millones de años y luego otros 82 mil millones más para volver a ser un átomo, o sea que a partir de la Gran Explosión, el universo se sigue expandiendo y lo seguirá haciendo por el resto de los años que faltan de pulsación. Ahora han transcurrido 10 mil millones (no demasiados si se habla en cifras del calendario cósmico, lo que correspondería a sólo un año). Lo interesante de esta teoría es que tal vez esta no es la primera pulsación, a lo mejor se dieron otras antes y este universo es el segundo o el tercero que se ha dado en la historia espacial de todo lo habido y por haber.

Aunque las teorías mencionadas no son las únicas que existen son las más aceptadas y todas giran en torno de la teoría del Big Bang, complementándola y logrando así un estudio profundo sobre el origen del universo, con la esperanza de que algún día dichas teorías puedan ser comprobadas; sólo se requiere de tiempo y avances tecnológicos, pero ésos día a día se desarrollan.

Se pueden distinguir dos clases de teorías: las explosivas y las estacionarias, todas aceptan un Universo en expansión.

I. Teorías explosivas

Se basan en el hecho de que las galaxias en la actualidad se están alejando unas de otras y de un punto central a una determinada velocidad, que fue calculada por Hubble.

Se cree que si se retrocede en el tiempo lo suficiente, las galaxias se irían acercando hasta el origen, donde debió de estar toda la materia del Universo muy comprimida.





a) Teoría del Big-Bang (o la Gran Explosión)

Esta teoría fue planteada por George Gamow, dice que el Universo tuvo un principio hace 20.000 millones de años, en el "tiempo cero", cuando toda la materia y energía del Universo estaba comprimida en un gran bloque, llamado "superátomo", hubo una gran explosión que se dio a partir de un átomo o "Huevo Cósmico" debido a las altas temperaturas, presiones y densidades dando como resultado materia formada en su 90% de Hidrógeno y Helio y el resto de otros elementos, este superátomo estaba formado por neutrones muy concentrados (densidades de 1.000 millones de toneladas por centímetros cúbicos) y era extremadamente radiactivo, por la que estalló poco después de haberse formado, esta enorme cantidad de energía emitida en los primeros momentos de la explosión, se habría ido enfriando poco a poco, la materia se habría condensado en nubes y polvo, que lentamente se transformarían en estrellas y galaxias.


A partir de esta teoría se rompieron la mayoría de los paradigmas erróneos y fantásticos que se tenían acerca de la creación del universo (al menos en la comunidad científica) y aunque no está comprobada es la más confiable que hay, además pruebas hechas con radiotelescopía ayudan a comprobar su autenticidad, y de ella se relacionan las demás teorías que se mencionarán las cuales no la niegan sino la complementan.


Esta teoría menciona que el universo se sigue expandiendo en una teoría llamada "Universo Estacionario", diciendo que: "las distancias intergalácticas siguen aumentando, por lo que el volumen del universo sigue aumentando".


b) (Teoría del Universo Oscilante)

Existe una segunda teoría dentro de las explosivas, que parte de los mismos supuestos que la anterior, pero no acepta que los elementos se formaran en los primeros instantes de la explosión.

Se cree que en esos instantes sólo se originó hidrógeno y los demás elementos se sintetizaron en el interior de las estrellas.


También se admite que el Universo está en expansión como consecuencia de la explosión inicial. Y aquí surgen dos posibilidades:
- Que el Universo siga expandiéndose indefinidamente o,
- Que llegue un momento en el que se frene la expansión, se pare y se contraiga hasta llegar de nuevo al "súper átomo" inicial y vuelva a estallar.

El elegir una de estas dos posibilidades depende de la densidad medía de la materia en el Universo. Si ésta supera un cierto valor crítico, la fuerza de atracción gravitatoria entre todos los constituyentes del Universo, sería suficiente para frenar la expansión y pararla del todo. Después, la atracción mutua entre las galaxias, empezaría a juntarlas cada vez más, hasta formar de nuevo el súper átomo y éste estallara otra vez, y el ciclo se repitiera así, indefinidamente.

Este tipo de Universo se llama: cerrado, finito u oscilante y sería eterno. No habría tenido principio ni tendrá fin, aunque sería periódico. En matemáticas se dice que la geometría válida para este Universo es la de Riemann. Sí, por el contrario, la densidad media del Universo (=10-31 g/cm3) es inferior a la densidad crítica, y no da una masa total capaz de producir la fuerza gravitatoria suficiente, nunca se podrá parar la expansión, y el Universo seguirá siempre aumentando.

Esta otra posibilidad concibe un Universo abierto o infinito, que tuvo un principio, al que se aplicaría la geometría de Lobachevski.
En definitiva, es muy difícil elegir entre una u otra posibilidad, ya que no se sabe si la densidad del Universo está por encima o por debajo del valor crítico.


II. Teoría estacionaria

Es defendida por Bondi, Gold y Hoyle. Se basa en él principio de que el aspecto general del Universo es el mismo, en cualquier punto y cualquier época.

Según este principio, el número de galaxias contenidas en un cierto volumen es constante.

Como se admite también que el Universo está en expansión, el espacio dejado por las galaxias que se alejan unas de otras es llenado al crearse espontáneamente nuevas galaxias.

Es decir, se propone la creación continua de materia en forma de hidrógeno, con la condición de que la densidad sea constante en el tiempo; para ello, se dice, que sólo es necesario que se cree un átomo de hidrógeno al año, en un volumen de 5 km3, lo cual es indetectable y no se puede comprobar.

Según esta teoría, por mucho que retrocediésemos en el tiempo, siempre habría galaxias en expansión y por lo tanto el Universo no tendría principio ni fin; sería eterno y uniforme.

Sin embargo, esta teoría está cayendo actualmente en descrédito, porque no todos sus puntos están de acuerdo con la que se puede observar en el Universo.

El mismo texto de Geología que mencionábamos antes, acaba su exposición de las teorías actuales sobre el origen del Universo con estas frases: Se pone así de manifiesto que ninguna hipótesis es capaz de dar una explicación última al origen primigenio de la energía y la materia que aparentemente se habrían originado de la nada, tanto en las teorías estacionarias como en las explosivas. En el momento actual, pues, el origen del Universo entra también dentro del campo de la Metafísica. Dado que la ciencia se considera incapaz de explicarlo hasta sus últimas consecuencias".


Por último hay que mencionar que las teorías no se han estancado y que siguen existiendo científicos que buscan nuevas explicaciones o comprobar las teorías que han surgido, un ejemplo de esto es la creación de un telescopio, al cual llamaron "Hubble" el cual se construyó con la visión de que éste fuera enfocado al centro del universo para ser capaz de ver la Gran explosión. Tal vez esto suena un tanto complicado pero todo está en la relatividad del espacio y tiempo de que tanto nos habló "Einstein"; Por ejemplo cuando cualquier persona voltea a ver en el espacio alguna estrella no observa lo que está pasando en ese momento, sino lo que pasó varios años antes, por lo que podemos incluso mirar estrellas que tal vez ya explotaron, ya que la velocidad de la luz es de tan sólo 300 mil kilómetros por segundo y todas las estrellas están mucho más allá de esa distancia. De está manera se iba a utilizar al Hubble para comprobar el Big Bang, pero desafortunadamente por una falla de cálculos no se logró, sin embargo dicho telescopio sirvió para observar y estudiar nuevos planetas, estrellas y galaxias.

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR.

Existen muchas teorías posibles para explicar el origen del Sistema Solar, pero ninguna puede considerarse totalmente como cierta, ya que todas llegan a algunas conclusiones opuestas con la observación empírica.

¿Cuáles son estas teorías?
Hay dos tipos: las catastrofistas y las nebulares.

A. Teorías catastrofistas:


Explican el origen del Sistema Solar a partir de catástrofes cósmicas.


Una dice que, hace miles de millones de años, una estrella pasó cerca del Sol, provocándose entre ambos astros movimientos de materia por la atracción mutua. Algunas de estas protuberancias gaseosas que se desprendieron del Sol, comenzaron a girar alrededor de él en órbitas elípticas. Al irse enfriando estas masas originaron partículas sólidas, llamadas planetesimales, que por gravedad se fusionaron y lentamente originaron los actuales planetas.

Otra teoría, variante a ésta, considera que el paso de la estrella cerca del Sol, sólo arrancó de éste una erupción de materia que se dispuso en forma de huso, estrecha en los extremos y ancha en el centro. Al enfriarse, este huso se rompió en regiones diferentes, cada una de las cuales originó un planeta.

Así se explicaría que los planetas centrales (Júpiter y Saturno) sean mayores que el resto, Sin embargo, las dos teorías tienen fallos ineludibles, uno de los más significativos es el siguiente: para que del Sol se hubiera podido arrancar materia, la estrella perturbante le debería haber rozado y los planetas formados deberían girar hay a distancias muy próximas al Sol. Lo cual no ocurre. En la actualidad ya no se aceptan tales hipótesis.

B. Teorías nebulares:


Cuando a principios de siglo se abandonaron las teorías catastrofistas, se volvió a la teoría nebular propuesta por Laplace en 1796.


Teoría de Laplace:


Al principio existía una gran nube de gas, mayor que el Sistema Solar actual, animada de una lenta rotación y que por la fuerza gravitatoria fue contrayéndose. La nube se contrajo mucho en la dirección del eje de gira adquiriendo forma de lenteja. A medida que el centro aumentó su masa se fue condensando hasta formar un núcleo, llamado protosol, muy concentrado y tal que su velocidad de rotación era tan grande que las partes exteriores de la nebulosa tenían una fuerza centrífuga mayor que la gravitatoria.


De este modo se desprendió un anillo gaseoso, que continuó girando independientemente. Al contraerse el núcleo siguió emitiendo sucesivamente otros anillos que, al condensarse con el tiempo, formaron los planetas.

A partir de 1944, diversos investigadores entre los que destacan Urey, Gamow y Hoyle, han intentado evitar las dificultades de las teorías planetesimales (catastrofistas), retornando a una forma de hipótesis nebular en la cual el Sol y sus planetas se condensaron a partir de torbellinos de nubes oscuras de gases y polvo interestelar frío. Esta es la teoría que domina en la actualidad.