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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!!