var gaJsHost = ((https: == document.location.protocol) ? https://ssl. : http://www.); document.write(\\\/script ); var pageTracker = _gat._getTracker(UA-3222485-1); pageTracker._initData(); pageTracker._trackPageview();

 
cele
add
ima vide dida enla tall acti visi
TITULO
 


2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

 
 

10. Telescopios en órbita

 
 

El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo bola Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave bola ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.

  1. El universo es un lugar muy grande. Los objetos observables están muy, muy lejos de nosotros. Por eso los vemos tan pequeños desde la Tierra. Sin instrumentos para magnificar estos objetos tan débiles, nuestro conocimiento del universo se limitaría a lo que vemos a simple vista.
  2. Eso es lo que el hombre conocía del universo hasta que Galileo utilizó por primera vez un telescopio refractor allá por el año 1609. Este aparato reveló a Galileo un universo nuevo que hasta entonces había permanecido oculto a nuestros ojos. Descubrió evidencias de que la Tierra no era el centro del universo, tal y como la teoría geocéntrica indicaba, y se había enseñado en toda Europa durante cientos de años. Más bien, la Tierra y todos los demás planetas de nuestro Sistema Solar giraban alrededor del Sol, indicando la validez de la llamada teoría heliocéntrica.
  3. Desde Galileo, los telescopios han abierto a nuestros ojos un universo que nadie podría haber imaginado hace sólo un siglo. Por ejemplo, el diámetro del universo visible ha pasado a estimarse, de unos pocos cientos de millones de kilómetros como se creía en 1900, a más de 400.000.000.000.000.000.000.000 (400 mil trillones, 4 x 1023 km.) hoy en día. Esa cifra es la que nos han proporcionado los más grandes telescopios que escudriñan el espacio profundo. Además, los nuevos telescopios han descubierto sorprendentes e inexplicables maravillas que desafían nuestra imaginación: masivos agujeros negros que devoran toda la materia a su alrededor curvando increíblemente el espacio- tiempo a su alrededor, rayos gamma procedentes de zonas del espacio originados por explosiones con la energía de toda una galaxia entera, y planetas extrasolares que orbitan alrededor de otras estrellas.
  4. Incluso en nuestro sistema solar, hemos hecho descubrimientos sorprendentes. Júpiter, por ejemplo, tiene más de 60 lunas. Una de ellas (Io) cuenta con más de 300 volcanes en erupción. Asteroides capaces de arrasar con todas las formas de vida en la Tierra se mueve libremente alrededor de nuestro Sistema Solar. Algunos pueden estar en un futuro, en curso de colisión con la Tierra.
  5. Los telescopios son dispositivos que detectan la radiación electromagnética. Esta radiación se puede considerar como una corriente de partículas separadas llamadas "fotones" que viajan por el espacio justo a la enorme velocidad de la luz (300.000 km / seg). Los fotones viajan en línea recta y con un número casi infinito de longitudes de onda. Para simplificar las cosas, los científicos dividen todas estas posibles longitudes de onda en siete grandes grupos que configuran el "espectro electromagnético". Estos grupos se denominan (de mayor a menor longitud de onda): de radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y Gamma. Por favor, recuerda que no hay sólo siete tipos de fotones sino que éstos poseen en realidad millones de millones de niveles diferentes de energía. Simplemente se agrupan así para mayor comodidad de análisis.
  6. Nuestro cuerpo tiene la capacidad de "detectar" la mayoría de los fotones que viajan a través del espacio hasta nuestro planeta. Nuestros ojos pueden detectar los fotones que se agrupan en la región de la luz visible. Nuestra piel puede sentir los "fotones infrarrojos" en forma de calor. De hecho, no sólo nuestro Sol emite fotones de infrarrojos, sino que nuestro cuerpo también emite fotones infrarrojos que viajan lejos de nosotros a la velocidad de la luz (brillando en la oscuridad con la luz infrarroja).
  7. Los fotones ultravioletas viajan desde el Sol hasta nuestro cuerpo chocando con las células de la piel y provocando daños hasta el extremo de poder producir quemaduras (solares). Los rayos X y rayos gamma son fotones muy energéticos que provocan daños gravísimos al contacto con los tejidos de nuestro cuerpo, pudiendo llegar a ser mortales en caso de largas exposiciones a los mismos. Incluso la radiación de microondas son detectables por las personas: hacen que el agua que forma nuestro organismo se caliente muy rápidamente provocando el mismo efecto que conseguimos al calentar alimentos en un horno de microondas. Sólo los "fotones de radio" parecen atravesarnos sin provocarnos ningún tipo de daño.
  8. Afortunadamente para el estudio de la Astronomía, el universo está lleno de fotones. Cada estrella en el cielo genera un gran número de ellos, cada segundo, en todas las longitudes de onda y con distintas energías, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Por ejemplo, podemos ver las estrellas como diminutos puntos de luz debido a que nuestros ojos captan los fotones de luz visible que nos llegan desde las mismas. Podemos sentir el calor del sol, porque los fotones infrarrojos llegan a la Tierra 8 minutos después. El centro de nuestra Vía Láctea, situado a miles de billones de kilómetros de aquí, está transmitiendo energía en la región de las ondas de radio, por lo que con una simple antena de radio podemos recibir este tipo de fotones, para estudiar lo que ocurre en el centro de nuestra galaxia.
  9. Durante el siglo XX, la comunidad científica comenzó a tomar conciencia de la importancia de este hecho. Hemos desarrollado dispositivos que pueden detectar la radiación electromagnética en todas las regiones del espectro. Hemos construido radios (detección de las ondas de radio), radio-antenas (radiación de microondas), detectores de infrarrojos que pueden convertirlos en una imagen visual que podemos ver en un monitor de TV, grandes telescopios ópticos y sensibles películas fotográficas para captar los fotones de luz visible, además de desarrollar telescopios que pueden ver fotones en infrarrojos, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Al apuntar estos dispositivos hacia el espacio, se ha ampliado enormemente nuestros conocimientos sobre el universo.
  10. Afortunadamente para la vida en la Tierra, la atmósfera de nuestro planeta absorbe y bloquea la mayoría de los fotones que viajan a través del espacio. Y esto es estupendo, porque sin nuestra atmósfera, la radiación UV, rayos X y gamma, aniquilaría toda forma de vida que hay en nuestro planeta en cuestión de días, y los fotones infrarrojos nos abrasarían con bastante rapidez. Y por desgracia para los astrónomos, que desean estudiar en detalle las estrellas, una gran cantidad de información no llega a la Tierra por ese mismo motivo. Los fotones son absorbidos por nuestra atmósfera tal y como se muestra en la figura 14.
    A menos que podamos enviar estos receptores por encima de la atmósfera, estaremos limitados en nuestros conocimientos sobre el funcionamiento de los planetas, estrellas, nebulosas y galaxias.

  11. Como muestra la figura 14, solo algunos tipos de fotones llegan hasta la superficie de la Tierra. Entre ellos se incluyen todos los fotones de radio, algunos fotones de microondas, un pequeño porcentaje de los fotones de infrarrojos, todos los fotones visibles y unos pocos fotones UV. Por lo tanto, desde la superficie sólo podemos analizar la información que nos muestra estos tipos de radiación.
    arecibo

    Así, hemos construido grandes telescopios en el suelo para hacer justamente eso.

    El radio telescopio más grande de la Tierra, es el de Arecibo en Puerto Rico. Se trata de una antena de 305 metros de diámetro y ocupa la parte superior de una montaña.

  12. También hay docenas de telescopios gigantes, que recogen la luz visible, distribuidos por toda la superficie del planeta. El mayor complejo de telescopios ópticos de la Tierra es conocido como el VLT (Very Large Telescope), que está en Chile. El telescopio óptico más grande del planeta es el Gran Telescopio Canarias, situado en la Isla de La Palma (Islas Canarias, España).
  13. Sin embargo, la atmósfera de la Tierra es un inconveniente incluso para estos enormes dispositivos. Diluye la energía entrante. Además, al impedir el paso de varios tipos de fotones, no permite estudiar objetos que emiten radiación en esa zona del espectro.
  14. La llegada de la era espacial resolvió ese problema. Desde el inicio de la misma, con el lanzamiento del Sputnik, el ser humano ha desarrollado la tecnología necesaria para poner en órbita estos dispositivos, por encima de la atmósfera. Hoy en día, la humanidad ha lanzado muchas de estas sondas espaciales y sus descubrimientos han revolucionado nuestro conocimiento del universo.
  15. Vamos a visitar cuatro de los más productivos telescopios que orbitan actualmente alrededor de la Tierra. Nuestra primera parada, es al más eficiente telescopio óptico jamás construido, el Telescopio Espacial Hubble. Haz clic bola aquí. A continuación, pulsa la tecla [G].
  16. El Telescopio Espacial Hubble se llama así en honor a Edwin Hubble, el famoso astrónomo que descubrió la naturaleza y el movimiento de las galaxias. Es del tamaño de un autobús escolar. Fue lanzado por los EE.UU. el 24 de abril de 1990 dentro del transbordador espacial y llevado hasta su actual órbita de 570 km. por encima de la Tierra. Es un telescopio reflector de dos espejos, el principal tiene 2'4 m. (98") de ancho. Para horror de todos, las primeras fotos que envió a la Tierra estaban borrosas. Y es que se había cometido un pequeño fallo al pulir uno de los espejos principales.
  17. Por lo que se diseñó reparación más ambiciosa de la historia de la aeronáutica: un equipo de siete astronautas tendría que recuperar el Hubble y arreglarlo sobre la bodega de carga del transbordador Endeavour, en pleno espacio. Hicieron falta tres años de preparación para cambiar las piezas defectuosas e instalar los elementos correctores. Los oftalmólogos espaciales dieron un golpe maestro en el ámbito de la ciencia: en cinco paseos espaciales arreglaron los aparatos ópticos del Hubble e instalaron una cámara nueva del tamaño de un piano. La reparación fue un éxito total, y las imágenes captadas por el Hubble han deslumbrado al mundo desde entonces.
  18. El Hubble puede tomar estas increíbles imágenes dada su situación tan privilegiada, situado muy por encima de la atmósfera de la Tierra, no hay nada que interfiera la captación de fotones, ni una nube... no ... ni hay aire sucio, ni reflejo de luces de la ciudad ... sólo el limpio vacío del espacio. Incluso durante el día, el Hubble puede ver en la profunda oscuridad del espacio, ya que está por encima de la atmósfera. Y puede dirigirse hacia cualquier dirección (excepto hacia el sol).
  19. Sus instrumentos pueden "ver" en el espectro de luz visible, infrarrojo y ultravioleta. Registra los fotones y transmite los datos al personal de la NASA varias veces al día. El Hubble ha hecho tantos descubrimientos sorprendentes que aquí no podemos hacerle justicia adecuadamente. La NASA tiene un sitio web dedicado al Telescopio Espacial Hubble. Contiene una completa historia, los principales hechos y una fantástica galería de algunos de sus más sorprendentes descubrimientos. Puedes visitar esta web: http://hubblesite.org/gallery/ (en inglés).
    hubble

    Esta es quizás la foto más impresionante jamás tomada por el Hubble. Está tomada en una pequeña porción del cielo cerca de la constelación Fornax, 2004. Los objetos que se ven no son estrellas. Todos ellos son galaxias, unas 10.000 en total. ¿Puedes adivinar el tamaño que esta imagen representa en el cielo? Increíblemente, no es más grande que un grano de arena. La oscuridad del cielo nocturno por encima de nosotros, no es tal. Está llena de galaxias y estrellas por todos lados .... Nuestros ojos son tan pequeños que no podemos verlas, pero el Hubble nos demostró que están ahí, muy lejos de nosotros.

  20.  Observa el telescopio desde distintos ángulos de vista. Es bonito, ¿no?. El Hubble está llegando al final de vida útil. Las reparaciones necesarias para ampliar esta vida útil, son muy caras, ya que los astronautas tienen que volar hasta él en el transbordador espacial. La última reparación, prevista para el año 2009, pretende alargar el funcionamiento del telescopio hasta el año 2013, fecha en que previsiblemente dejará de estar operativo.
  21. Nuestra segunda parada es un telescopio espacial diseñado para ver el universo en rayos X. Llamado Chandra X-Ray Observatory, inició su andadura el 23 de julio de 1999. Los rayos X son fotones de alta energía que se crean en regiones del espacio muy explosivas y calientes. El Chandra es capaz de "ver" el cielo en rayos X y nos permite identificar los lugares en el universo donde se producen estos hechos tan violentos.
  22. Visitemos el Chandra en su órbita, lejos de la Tierra. Haz clic bola aquí. Estamos viendo la parte nocturna del planeta, las luces están encendidas en las ciudades allá abajo. Centrado en la pantalla tenemos un pequeño objeto seleccionado. Puedes activar el radar de seguimiento de nuestra nave Celestia pulsando la tecla [1]. A continuación pulsa la tecla [G]. Desactiva el radar pulsando otra vez la tecla [1].
  23. El ingenio que tenemos delante es uno de los más potentes telescopios jamás construido. Con el zoom busca asomarte en el interior del tubo. Verás una serie de anillos concéntricos. Estos son los espejos. Los Rayos-X penetran en casi todas las sustancias (no rebotan), por lo que los espejos deben situarse en un ángulo casi recto de modo que los fotones de rayos X pasen cerca de los espejos casi en paralelo, abandonando el detector por la parte trasera del telescopio, sin que los fotones sean absorbidos por el espejo. Estos anillos son ideales para conseguir esta detección de partículas.
  24. Desde 1999, el Chandra X-Ray ha proporcionado algunas de las más increíbles fotos del universo. Un ordenador convierte los datos en imágenes para que podamos visualizar lo que está ocurriendo en estos lugares del universo.
    chandra_imagenes
  25. En la figura 17 podemos ver una de las mejores fotos tomadas del interior de una galaxia distante candidata a albergar un gran agujero negro en su centro. A la izquierda la misma imagen de la galaxia tomada en luz visible con el Telescopio Espacial Hubble; en ella, el agujero negro, que se sospecha que está en el centro, está oscurecido por el polvo y gas. A la derecha es la misma galaxia pero revelada desde el espectro de los rayos X; Chandra nos revela no uno, sino dos enormes agujeros negros, están presentes en el centro de esta galaxia. Cada uno de ellos tiene una masa de millones de estrellas, y se están orbitando mutuamente a gran velocidad, haciendo que esta sea una de las más torturadas y retorcidas, gravitacionalmente hablando, galaxias del universo conocido.
  26. Haz clic bola aquí. Tenemos delante un montaje realizado con dos imágenes superpuestas de un hiper-deformado espacio de una masiva galaxia elíptica llamada NGC 1132. La imagen de fondo fue tomada por el telescopio Hubble. Observa todas las galaxias que aparecen en la imagen. La imagen azulada, sin embargo, fue tomada en rayos X por el Chandra y están superpuesto por encima de la otra imagen. Se pone de manifiesto que esta galaxia es cinco veces más grande de lo que se había pensado anteriormente. Es enorme y caliente, y brilla intensamente en rayos X, para sorpresa de muchos astrónomos. ¿Qué está ocurriendo en NGC 1132?
  27. Nuestro tercer telescopio espacial fue colocado en el espacio en agosto de 2003. Es el Telescopio Espacial Spitzer (SST), en honor del astrónomo Lyman Spitzer, precursor de los observatorios espaciales (fue uno de los diseñadores del Telescopio Espacial Hubble, entre otros).
  28. El Spitzer se ha diseñado para ver el cielo en la franja de infrarrojos (IR térmico). Desde el espacio, que es tan frío y tan grande, llega muy poca energía térmica de objetos distantes a la Tierra (exceptuando la procedente de nuestro Sol). Por lo tanto, para examinar el cielo de infrarrojos debemos contar con un telescopio muy sensible y con detectores a muy bajas temperaturas. En la Tierra, la atmósfera es demasiado caliente para estudiar el cielo en infrarrojo profundo, pero en el espacio ... el universo es nuestro si utilizamos instrumentos de este tipo.
  29. Visitemos el Spitzer para conocer su diseño. Para ello, haz clic bola aquí. Se desplaza muy rápidamente, veremos cómo el Spitzer pasa delante de nuestra cámara. ¡Qué velocidad! Y eso que hemos ralentizado el tiempo 100 veces (a su velocidad real no llegaríamos a verlo).
  30. Pulse la tecla [J] para revertir el tiempo y verlo nuevamente pasar. Pulse la tecla [J] otra vez, y después la tecla [F] para seguir al objeto. A continuación pulsa la tecla [G] y observa el Spitzer desde varios ángulos de vista.
  31. Como puedes ver, el Telescopio Espacial Spitzer es un telescopio con un tubo de cerca de 2'5 metros de largo, va provisto de unos paneles solares, de una antena para comunicarse con la Tierra, y el final del tubo contiene los instrumentos para la detección de los fotones infrarrojos del espacio profundo. Para recoger estas débiles señales de calor, el Spitzer ha sido colocado en una órbita muy lejana de nuestro caliente planeta. De hecho, en la distancia que está, la Tierra es sólo un pequeño punto en la inmensidad del espacio. Haz clic bola aquí para verla. ¿La ves? Si no la distingues pulsa la tecla [P].
  32. El telescopio debe mantenerse muy frío. La temperatura aquí fuera es de -220º F (-140 º C).
    m81

    ¿Por qué es tan especial este instrumento? La mejor manera de responder es observar la figura 18. Se trata de un conjunto de dos fotografías de una galaxia. En luz visible, tomada por el Telescopio Espacial Hubble, la galaxia M81, que aparece en la foto pequeña en la esquina superior derecha, es una gran burbuja de luz blanca. Sin embargo, vista por la cámara de infrarrojos del Spitzer, la galaxia toma una nueva dimensión. No podemos ver la luz, pero sí el "calor" que emiten las estrellas y los granos de polvo en la galaxia, revelando detalles de la estructura extraordinaria de la galaxia y "puntos calientes" que no son visibles con la luz regular.

  33. Nuestro último telescopio espacial a visitar, fue lanzado en diciembre de 2006. Se llama CoRot, y fue puesto en órbita por la Agencia Espacial Europea (ESA). Para visitarlo, haz clic bola aquí. CoRot es un telescopio que capta la luz visible con una misión especial. Esta misión es la búsqueda de planetas que orbitan alrededor de otras estrellas ... de planetas que se asemejan a los nuestros ... de planetas que pueden sustentar la vida, incluso vida inteligente ....
  34. Si quieres conocer más datos sobre el programa CoRot, puedes visitar la página del Instituto de Astrofísica de Andalucía.
  35. Hasta ahora hemos podido detectar muchos exoplanetas, pero éstos suelen ser planetas gaseosos y tener un tamaño muy grande, similares a Júpiter. Detectar planetas rocosos de tamaño más pequeño, es mucho más complicado. La Tierra es un pequeño planeta y descubrir un planeta similar al nuestro (que no emite ningún tipo de luz) en estrellas situadas a distancias increíbles, es una misión muy difícil. Para intentarlo, CoRot dispone de instrumentos especiales y de poderosos espejos y lentes. Obsérvalos detenidamente.

    Ver animación detección de exoplanetas por el método del tránsito

  36. En junio de 2008, otro potente telescopio espacial fue lanzado por los EE.UU. Se llama Telescopio Fermi de Rayos Gamma (previamente llamado Glast), y está diseñado para estudiar el cielo en busca de fotones de rayos gamma. Las estrellas producen rayos gamma, pero este tipo de fotones son provocados, en cantidades increíbles, por acontecimientos muy excepcionales que se producen en el universo. Proceden de explosiones tan gigantescas que liberan tanta energía como toda una galaxia junta. El Glast está diseñado para detectar, estudiar y localizar dónde se producen este tipo de fenómenos astronómicos.
  37. En marzo de 2009, el telescopio espacial Kepler fue lanzado en órbita alrededor del sol para unirse al telescopio CoRot en la búsqueda de planetas que orbitan otras estrellas, con la esperanza de encontrar alguno situado en la zona habitable con posibilidades de albergar algún tipo de vida. Desde entonces, ha encontrado varios buenos candidatos.
 
 
flecha