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6o Curso de Astronomía
Febrero-Marzo 2012
Departamento de Astronomía
Universidad de Guanajuato
Dr. Hector Bravo-Alfaro
Dr. Cesar Caretta
Dr. Heinz Andernach
Dr. Klaus-Peter Schroeder
M.C. Luis Ramirez
Ing. Rosendo Yebra
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
Descripcion del Curso
I: Breve Historia de la Astronomia (Dr. H. Bravo-Alfaro)
II: Funcionamiento y manejo de telescopios (Dr. K. Schroeder)
III: El Sistema Solar y Bases de datos en Astronomia (Dr. C. Caretta)
IV: Formacion y evolucion de las estrellas (Dr. H. Andernach)
IV: Estructura del Universo: las Galaxias (Dr. C. Caretta)
V: Busqueda de Vida Extraterrestre (Dr. H. Bravo-Alfaro)
Dr. Hector Bravo-Alfaro
Dept. de Astronomia
Univ. de Guanajuato
Módulo I: Introducción
1. Visión del Observatorio Astronomico La Azotea
2. Breve Historia de la Astronomía
3. La Astronomía en México
4. Constelaciones y la Bóveda Celeste
Dr. Hector Bravo-Alfaro
Dept. de Astronomia
Univ. de Guanajuato
1. Astronomía en La Azotea:
más de 40 años de historia
Reapertura del Observatorio
Astronómico “La Azotea:
Noviembre 22 de 2006
El Departamento de Astronomía:
“Fábrica” de jovenes científicos
Investigación
1967: fundación del Observatorio Astronómico
Agradecimientos:
Ing. Miguel Izaguirre
Mendoza
Sra. Luz María Ojeda
Lic. Ramón Izaguirre
Lic. Miguel Izaguirre
Dr. Armando Arellano
Agosto 2006 !
CONCyTEG
Universidad de Guanajuato (Rectoría)
UG: Servicios Generales
Dept. de Adquisiciones
Personal del Área de Proyectos,
y del Dept. de Astronomía
….y ahora qué?
Presente y Futuro de “La Azotea”:
1) Observatorio de puertas abiertas al público
Proyectos inmediatos:
3) Visitas diurnas: primer año ~ 1000-2000 alumnos
Incluir actividades interactivas
4) Verano de Actualización para profesores
5) Astrofotografía
6) Sociedad de
Astrónomos
Parte II: Breve Historia de la Astronomia
Galileo fue el primer astrónomo?
Astrología > Astronomía > Astrofísica
?
S XVII
S XX
Stonehenge, aprox 2500 a.C.
Astronomía Paleolítica
El Paleolítico Superior, periodo de tiempo que va desde 40.000 a 10.000
años aC.
Saliendo de la última glaciación. Se atribuye
a esta era, el inicio del conocimiento
astronómico de la humanidad: el hallazgo de
huesos tallados, mostrando secuencias de 28
o 29 puntos, es una clara alusión a la medida
de la lunaciones.
Conteo de lunaciones
grabadas en huesos
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
Astronomía Neolítica
Con el Neolítico, adviene la agricultura.
Asentamientos agrícolas ~9.000 aC. SE de Turquía.
Cultivo de la tierra > necesidad de predecir el clima
Se vinculan los cambios climáticos con las posiciones del Sol en el
cielo. Nace la astronomía de posición.
Para poder determinar los puntos de salida y puesta del Sol, comenzó
a fabricar alineaciones de piedra o palos.
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
Astronomía Neolítica
Carnac y Le Menec, en Francia, de 4 y 1 Kilómetros, tienen 2.934 y
1.099 bloques de piedras (menhires) respectivamente. Se encuentran
alineados con la salida del Sol en fechas asociadas a la siembra (6 de
mayo y 8 de agosto). Antigüedad de 6.700 años aC.
Stonehenge, en Inglaterra, complejo
de círculos para determinar la
salida y puesta del Sol y la Luna a
través de todo el año.
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
La Astronomía en Mesopotamia
Una de las primeras regiones del planeta que se vio beneficiada con el
fin de la era glaciar, fue Mesopotamia, considerada como la cuna de la
civilización.
3.500 aC: Evidencias de escritura realizadas en tablillas de arcilla o
piedra. La práctica astronómica en Babilonia se inicia hacia 3.000 aC.
Dr. Hector Bravo-Alfar
Dept. de Astronomia
La Astronomía en Mesopotamia
3.000 aC: Asignan nombres a
constelaciones por donde se
desplaza
el
Sol
en
el
transcurso
de
un
año,
identificadas con animales
reales
o
imaginarios
(Zoodiaco).
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
La Astronomía en China
Los primeros registros de observaciones astronómicas datan del año
4.000 aC.
Registros del paso del cometa Halley en los años 240 y 164 aC.
La astronomía china se centró más en el calendario y el registro de
eventos importantes: supernovas, eclipses y aparición de cometas.
Dr. Hector Bravo-Alfar
Dept. de Astronomia
La Astronomía en China
1.200 aC Los astrónomos chinos (Dinastía Shang) realizan el primer
registro de manchas solares, llamándolas "motas oscuras" en el Sol.
532 aC Registro de la aparición de una estrella huesped (supernova) en
la constelación del Aguila.
1181 dC Reporte de la explosión de una supernova. Por dificultades de
traducción no se ha identificado la posición de la misma.
Dr. Hector Bravo-Alfar
Dept. de Astronomia
La Astronomía en el Antiguo Egipto
Construcciones realizadas en el
año 3.700 aC, como el
templo de Amón-Ra, en
Karnak, tuvo una orientación
que coincide la salida del
Sol en el Solsticio de
Verano.
Similares orientaciones en las
grandes
pirámides,
construidas hacia el 3.000
aC.
Dr. Hector Bravo-Alfar
Dept. de Astronomia
La Astronomía en el Antiguo Egipto
El
calendario egipcio se
encontraba basado en el
movimiento del Sol y la
duración del año era de
365,25 días, dividido en
12 meses de 30 días cada
unos, más cinco días
adicionales (Epagómenos).
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
La Astronomia Helénica
Pitágoras de Samos (582-500 aC).
Los números tenían figura geométrica.
Teoría en donde los numeros constituían la
base del universo.
Empedocles (500-430 aC):
Propone los 4 elementos básicos: tierra, agua, aire y fuego.
Anaxágoras de Clazomenae (488-428 aC):
“La Luna brilla por el reflejo de la luz del Sol”
En los eclipses de Sol: “..la sombra de la Luna cae sobre la Tierra.”
Leucipo de Mileto (440 aC). & Demócrito de Abdera (460-370 aC).
El universo estaba constituido por átomos.
Demócrito: la Vía Láctea se forma de numerosas estrellas.
…más astronomía griega
Platón de Atenas (427-347 aC).
“La astronomía es una perdida de tiempo!”
Eliminó todo rasgo de ateísmo en los
conceptos astronómicos y los subordinó
todos a leyes divinas.
Aristóteles de Stagira (384-322 aC).
Los cuerpos celestes se movían por
esferas sólidas.
Consideró a la Tierra el centro del
Universo: Modelo Geocéntrico
Astronomía Alejandrina
Desde la construcción de la Gran Biblioteca de Alejandría (306 aC)
hasta su destrucción (S. III - IV).
Aristarco de Samos (310-230 aC).
“La Tierra gira en torno a su eje en 24 horas
y en torno al Sol en un año”.
Midió la relación de las distancias a la Luna
y al Sol.
Apoyo el Sistema Heliocéntrico.
Eratóstenes de Cyrene (284-192 aC).
-Director de la Gran Biblioteca de Alejandría
-Midió el tamaño de la Tierra, errando sólo
por 75 kilómetros!!
La Astronomía Arabe
Después del incendio de la Gran
Biblioteca
de
Alejandría,
el
conocimiento
astronómico
occidental quedó en poder de los
árabes.
773 dC Al-Mansur manda a
traducir las obras astronómicas
hindúes, los Siddhantas.
829 dC Al-Mamúm funda
observatorio
astronómico
Bagdad.
el
de
1000 Avicena (980-1037) elabora
su “Compendio del Almagesto” y un
ensayo sobre “la inutilidad de la
adivinación astrológica”.
Dr. Hector Bravo-Alfaro. Dept. de Astronomia. Univ. de Guanajuato
Astronomía en América
Dos vertientes:
Astronomía:
visión cosmogónica
Conocimiento
astronómico
-> calendarios
-> agricultura
La Astronomía Maya
Herencia de la cultura
Olmeca (desde 2.400
a.C.) y Tolteca. Tuvo su
máximo esplendor hacia
el primer milenio d.C.
La Astronomía Maya
Templos alineados con los puntos cardinales (Chichen Itza: Kukulcán
bajando el templo durante el Equinoccio).
Predomino la Astronomia de posicion y de orientacion de los 4 puntos
cardinales, con fuertes aplicaciones a la agricultura.
Calendario Maya y la
Estela de Copán (354 a.C):
el
primer
“congreso”
internacional de astronomia!!
2. La época de Galileo
Tycho Brahe: 1546
1543: De las revoluciones
de las orbitas celestes
1596: Rene
Descartes
(1637: El
Discurso del
Metodo)
1548: Filippo
1564: Galileo Galilei
(Giordano) Bruno
(1609: Siderius Nuncius)
1571: Johannes
Kepler (1609:
Astronomia Nova)
1642: I. Newton
Los descubrimientos de Galileo… ¿quién
inventó el telescopio?
Dos telescopios de Galileo, 1609-1610
(Museo de Historia de la Ciencia de
Florencia)
Los cuerpos celestes no son
perfectos: montañas sobre la
luna, manchas solares.
Venus pasa por el frente y por
detrás del Sol (no puede
ocurrir si el sistema de
Ptolomeo fuera correcto).
Astros mediceos, en honor del
Gran duque de Toscana (Cosme
II de Medicis).
Dibujo de las manchas solares en la obra
El mensajero de los astros….
… el Sol está girando!
Una contribución poco reconocida de Galileo:
La Astronomía en el Siglo XVII
1609 Astronomia y Astrologia en la epoca: prediccion al duque de
Toscana, Fernando I
1616 Primera comparecencia de Galileo Galilei ante la Santa Inquisición,
en Roma (Bellarmino). La obra de Copérnico al índice de obras prohibidas
1618 Guerra de los 30 años.
1624 Nuevo papa: Maffeo Barberini.
1629-1631 el “Diálogo sobre los dos máximos sistemas del Mundo”
1633 Segunda comparecencia. Galileo es obligado a abjurar: Los
atomos y la transfiguración del pan y el vino.
1632/1637 Se fundan los Observatorios de Leiden y Copenhagen
Y sin embargo… se mueve!
Del pensamiento
Figurativo – Intuitivo
Al pensamiento
Lógico - Analítico
3. La Astronomía en México
5 de Mayo de 1878: OAN del
Castillo de Chapultepec. Se observa el
transito de Mercurio por el disco del
Sol.
6 de Diciembre de 1882: Transito de
Venus por el disco del Sol
1883: El OAN pasa a Tacubaya (jardines de la casa del
director del Colegio Militar).
1886: El Observatorio de Paris propuso el Proyecto de La
Carte du Ciel, a realizarse entre 18 observatorios
(Tacubaya –10 - -16 grados).
1929: Al serle reconocida su autonomía, la UNAM recibió para su
cuidado y administración el OAN de Tacubaya.
1942: Fundacion del Observatorio de Tonantzintla, Puebla
1979: Al conmemorar 50 anos del OAN, la UNAM funda el
Observatorio de SPM.
1987: Inauguracion del Observatorio Guillermo Haro en Cananea
1995: Fundacion del Departamento de Astronomia de la
Universidad de Guanajuato.
1996: Inicio de construccion del Gran Telescopio Milimetrico
(inaugurado en 2006).
Tonantzintla, Pue.
Observatorio de La Luz, Universidad de Guanajuato
Instituto de Astronomia UNAM, sede Ensenada, B.J.
50 mdd… para qué?
Algunos datos tristes:
100-150 astrónomos en México
0.03% del PIB dedicado a Ciencia y Tecnología
Nivel y calidad de escolaridad….
….mejor no hablamos!!
4. Coordenadas y Constelaciones
Usaremos (1) coordenadas geográficas y (2) coordenadas celestes.
Las
coordenadas
geográficas utilizan un
círculo fundamental, el
ecuador terrestre, y un
eje fundamental, el eje
norte-sur de rotación
del planeta. Fijando un
meridiano
de
referencia
(el
de
Greenwich) pueden ya
medirse
las
dos
coordenadas
geográficas, longitud, y
latitud.
Coordenadas Celestes
•
Eje Polar: Eje del movimiento aparente la esfera celeste. Es paralelo
al eje terrestre e intercepta a la esfera celeste en los polos.
•
Polaris: estrella que indica la dirección del Polo Norte celeste. Su
elevación sobre el horizonte (altitud), nos da la latitud del lugar donde
se encuentra el observador.
•
Paralelos Celestes: son los círculos paralelos al ecuador celeste
•
Ecuador celeste: es el paralelo celeste de circulo máximo.
•
Meridianos celestes: son los círculos que interceptan los polos
celestes.
•
Meridiano local: meridiano celeste que pasa por el cenit.
•
Sistema azimuth-elevacion, sistema ecuatorial
Los Cielos
Desde de la Tierra el cielo parece como un domo gigante arriba de
nosotros. Tanto el cenit como el horizonte se definen localmente.
La Esfera Celeste
Es imposible decir que tan lejos están las cosas o cual es la profundidad
de la esfera celeste
Las estrellas son ilustradas como
puntos brillantes en una esfera
cristalina
Salida y puesta de los astros
Algunas estrellas (en algunas
latitudes) nunca se ocultan y se
llaman circumpolares.
El tamaño de la región circumpolar
aumenta a medida que nos
aproximamos a los polos.
No se pueden ver estrellas en el
hemisferio circumpolar opuesto.
La Trayectoria del Sol
La altitud del
polo
depende de
la latitud en
la que nos
encontremos
.
La
altitud
maxima del
Sol depende
de
la
estación del
año.
El Plano de la Eclíptica
La proyección de la trayectoria del Sol sobre la esfera
celeste, o equivalentemente la proyección del plano de la
órbita de la Tierra, se llama la eclíptica. La eclíptica tiene
una inclinación de 23º sobre el ecuador.
Las Estrellas Estacionales
Las constelaciones a lo
largo de la eclíptica toman
los nombres del Zodiaco.
Ninguna es visible durante
todo el año debido al
movimiento de traslacion.
Por eso las constelaciones
del Zodiaco van cambiando
conforme transcurre el año.
Las constelaciones por si
mismas
son
agrupaciones arbitrarias
de estrellas en el cielo.
Las estrellas que se ven en
la noche durante el verano
están en el día durante el
invierno.
Constelaciones
¿Cuáles constelaciones están en este campo del cielo?
Constelaciones
Orión y Tauro
Hipparcos numerical simulation
Los “luceros” de la mañana
Podemos
observar
a
Mercurio y a Venus en el
cielo al romper el alba o en el
ocaso, pero siempre muy
cerca del Sol.
Tienen orbitas internas a la
de la Tierra. Esto quiere
decir
que
solamente
pueden ser vistos a
determinados
ángulos
máximos del Sol.
Movimiento Retrógrado
Los planetas exteriores
a la Tierra tienen
movimientos
extraños
(como
de
regreso)
respecto a las estrellas:
movimientos
retrógrados. Esto es
debido al hecho de que
la Tierra se mueve
alrededor del Sol mas
rápido
que
estos
planetas. La forma de S
es debido al hecho de
que los planos orbitales
no están completamente
alineados.
Inclinación del Eje de la Tierra
Cuando el polo norte de la Tierra está inclinado directamente hacia el Sol,
el Sol está en el punto mas alto del cielo (en el hemisferio norte). A este
punto se le llama solsticio de verano.
En el caso contrario, cuando el polo norte está inclinado justo en la
dirección opuesta del Sol, el Sol está en el punto mas bajo del cielo. A
este punto se le llama solsticio de invierno.
Los puntos intermedios son los equinoccios vernal y otoñal.
Las Estaciones del Año
Gracias y Bienvenidos al
6o Curso de Astronomía!!