ASTRONOMIA Y TECNOLOGIA

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El código de color del mapa va desde el blanco para las regiones más brillantes, al rojo, amarillo y azul para las regiones más oscuras. La galaxia de la Tierra, la Vía Láctea, está representada por la banda horizontal blanca del centro. El código de color del mapa va desde el blanco para las regiones más brillantes, al rojo, amarillo y azul para las regiones más oscuras. La galaxia de la Tierra, la Vía Láctea, está representada por la banda horizontal blanca del centro.

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ASTRONOMÍA HISTORIA y TECNOLOGÍA

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ASTRONOMÍA: DEFINICIÓN Astronomía: (del griego, = "Ley de las estrellas") “Ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega da ellos a través de la radiación electromagnética o cualquier otro medio” Astronomía ≠ Astrología Astronomía : método científico Astrología: se ocupan de la supuesta influencia de los astros en la vida de los hombres. No tiene en cuenta descubrimietnos científicos.

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RAMAS DE LA ASTRONOMÍA ASTRONOMÍA DE POSICIÓN. (ASTROMETRÍA) Estudia la posición de los cuerpos celestes midiendo determinados ángulos respecto a unos planos fundamentales, MECÁNICA CELESTE. Estudia los movimientos de los cuerpos celestes. Estudia el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites, el cálculo de las órbitas de cometas y asteroides… ASTROFÍSICA. Estudia la composición, estructura y evolución de los astros. Sólo fue posible su inicio en el siglo XX cuando gracias a los espectros se pudo averiguar la composición física de las estrellas.

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Rayos cósmicos Neutrinos Ondas gravitacionales Fotones u ondas electromagnéticas ¿CÓMO OBTENER INFORMACIÓN SOBRE EL UNIVERSO? “Ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la información que llega da ellos a través de la radiación electromagnética o cualquier otro medio”

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EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Luz = radiación (onda) electromagnética Caracterizados por su longitud de onda, frecuencia o energía. El ojo humano detecta solamente 1% de las ondas de luz

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VIA LÁCTEA

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ONDAS DE RADIO, IR CERCANO y VIS IR, UV, RAYOS X y RAYOS GAMMA Pueden atravesar la atmósfera No pueden atravesar la atmósfera Observatorios en la corteza terrestre Observatorios en el espacio

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ASTRONOMÍA ÓPTICA y DE RADIO Luz que pueden ser detectadas por el ojo humano, o muy cerca de ellas. Es la rama más antigua. Puede realizarse usando observatorios terrestres porque la atmósfera es transparente en esas longitudes de onda. ASTRONOMÍA INFRARROJA Utiliza detectores de luz infrarroja (longitudes de onda más largas que la correspondiente al rojo). La luz infrarroja es fácilmente absorbida por el vapor de agua ASTRONOMÍA DE ALTA ENERGÍA Rayos X, rayos gamma y UV, partículas de alta energía (neutrinos…..). Las observaciones se pueden hacer únicamente desde globos aerostáticos u observatorios espaciales. CAMPOS DE LA ASTRONOMÍA Atendiendo a la radiación electromagnética objeto de estudio, se divide:

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El ojo humano detecta solamente 1 % de las ondas de luz ASTRONOMÍA OPTICA

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PRIMEROS CONOCIMIENTOS

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PRIMERAS OBSERVACIONES La trayectoria diurna del Sol varía El Sol, y la Luna, se traslada de occidente a oriente

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PLANETAS Y ESTRELLAS DE LA ANTIGÜEDAD Existían unos puntos luminosos (estrellas) que no varían de posición unos respecto de las otras. Existían unos puntos luminosos “vagabundos” que no estaban fijos con respeto a los otros (planetas)

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EVIDENCIAS MÁS ANTIGUAS DEL CONOCIMIENTO ASTRONÓMICO Neolítico (10000-3000 a.C): Menhires y avenidas dolménicas, orientados hacia el sol naciente (Este). Paleolítico superior (40000-10000 a.C): Inicio del conocimiento astronómico. Huesos tallados, mostrando secuencias de 28 o 29 puntos, es una clara alusión a la medida de la lunaciones. Representaciones del Sol, la Luna y las estrellas labrados en piedra Las alineaciones de Carnac, Alineados con el Sol en fechas en que debe comenzar la siembra 6.700 años aC.

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STONEHENGE (3700 y 2100 a.C.) Cada piedra pesa aproximadamente 26 toneladas La avenida principal que parte del centro de el monumento apunta para el lugar en el horizonte en que el Sol nace en un solsticio. Se utilizaba para calcular eclipses de Luna .

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LOS EGIPCIOS Calendario de 365 ¼ días División del día en 24 h. El Setjat (reloj solar) aprox 1500 aC. Las pirámides poseen alineaciones astronómicas Disco de Dendera (mapa de estrellas mostrando 12 constelaciones) Disco de Dendera

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Tablilla de Venus de Ammisaduqa (siglo VII aC, (copia de un texto babilonio unos 1000 años anterior) No se da el equivalente griego hasta 1300 años después Calendario de 354 días (dividido en periodos de 29.5 días) con ciertas correcciones Dividieron el día en 24 h Consideraban a la Tierra como un disco que flota en agua Primeros registros astronómicos literarios, poema épico Enuma Elish (1700 a.C) Registros sistematizados de las efemérides de Venus (s.XVII a.C). LOS BABILONIOS (2000-600 aC)

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LOS GRIEGOS (600 a.C.) Las observaciones babilónicas fueron usadas por los griegos. El con el auge del la filosofía griega en el s. V a.C. Se plantean las cuestiones de la “astronomía pura”: El origen de los objetos celestes La forma y dimensión de la tierra. Las distancias entre sol, tierra, luna…. La descripción del movimiento de los astros. Primeras referencias en la Iliada y en la Odisea de Homero (700 aC) y en “Los trabajos y los días” de Hesiodo. (650 aC) Para explicar el movimiento del Sol, la Luna y los planetas mezclaban ideas filosóficas con observaciones astronómicas.

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Tales de Mileto (625 a.C - 546 a.C.) Predecir el eclipse de sol del 28 de mayo del 585 a.C. Concibió la redondez de la Tierra Platón (427 a. C. al 347 a. C). Dedujo que la Tierra era redonda basándose en la sombra de esta sobre la Luna durante un eclipse lunar. Concibió a la Tierra inmóvil y como centro del Universo. Aristóteles (384 a. C. - 322 a. C.) Sostenía que la Tierra era inmóvil y, además era el centro del Universo. Aristarco de Samos (310 a. C. al 230 a. C.) Proponiendo el primer modelo heliocéntrico. Determinó la distancia Tierra-Luna y la distancia Tierra-Sol

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Eratóstenes de Cyrene (284-192a.C.) Calculó el diámetro de la tierra (12000 km) y la circunferencia (40000 km). Inventa el esfera armilar o astrolabio esférico (255a.C) (usado hasta el s.XVII) ESFERA ARMILAR O ASTROLABIO ESFÉRICO: es un modelo de la esfera celeste que muestra el movimiento aparente de las estrellas alrededor de la Tierra o el Sol. Esfera armilar o astrolabio esférico formada por anillos de cobre graduados que representan los círculos celestes esenciales, tales como el meridiano celeste, el ecuador, la eclíptica, el horizonte, los trópicos….

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Hiparco de Nicea (150 a. C.) Observó y calculó que la Tierra era esférica y estaba fija. El Sol, la Luna y los planetas giraban alrededor de su propio punto. Inventa el astrolabio Primero en dividir la Tierra en meridianos y paralelos, Astrolabio andalusí Toledo 1067 ASTROLABIO: instrumento utilizado para medir la posición de los cuerpos celestes (HORA Y LATITUD). Usado hasta el s. XVIII Consiste en un círculo, dividido en grados, con un brazo móvil montado en el centro del círculo. Cuando el punto 0 del círculo se hace coincidir con el horizonte, la altura de cualquier objeto celeste se puede medir observando el brazo.

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Claudio Ptolomeo (85-165 d.C.) Elaboró una enciclopedia astronómica llamada Almagesto. Modelo geocéntrico: los planetas se mueven en trayectorias circulares -epiciclos- cuyos centros describen un movimiento circular uniforme entorno a la tierra modelo del universo que perduró casi 1400 años.

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ASTRONOMÍA RENACIMIENTO Por 1300 años después de Ptolomeo no hubo gran avance en la concepción del universo. Después de un milenio oscuro y bastante inculto, Europa volvió su mirada hacia los clásicos de la antigua Grecia. Es el RENACIMIENTO.

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Revisa la teoría de Ptolomeo y propone el modelo heliocéntrico en su obra Sobre las revoluciones de los cuerpos celestes Aristarco de Samos (310 aC - 230 aC) Nicolas de Oresme (1323 – 1382) Antecedentes MODELO HELIOCÉNTRICO COPÉRNICO, NICOLÁS (1473-1543) El Sol era inmóvil en el centro del Universo Los planetas giran alrededor del Sol . La Tierra esta afectada por tres movimientos: Rotación Traslación Precesión La Luna gira alrededor de la Tierra. La obra de Copérnico fue el cimiento sobre el que Galileo, Brahe, Kepler, Newton,  Einstein y otros construyeron la astronomía moderna.

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TYCHO BRAHE (1546-1601) El observador más importante del siglo XVI Construye en 1576 un observatorio en la isla de HVen Mejora de los métodos y los instrumentos observacionales. Mejora un factor 10 las precisión de las observaciones. Sus observaciones llevaron a Johannes kepler (1571-1630), a descubrir que las órbitas de los planetas tienen forma elíptica y formular sus tres leyes

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EL OBSERVATORIO DE HVEN Cuadrantes, reglas paralácticas, esferas armillares. Destacaba el gran cuadrante mural y el gran globo. No fueron superados hasta que se incorporó la óptica al diseño de los instrumentos Sextantes de montura Cuadrante mural Esfera armillar

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Padre de las ciencias modernas ya que sus ideas se basaban en experimentos reproducibles Construcción y utilización de los primeros telescopios. Descubre las fases de Venus, lo que indicaba que este planeta gira alrededor del Sol. Descubrió 4 lunas que giraban alrededor de Júpiter (sistema copernicano en miniatura) Descubrió los cráteres de la Luna y las manchas solares, (cuerpos celestes no son esferas cristalinas). Rechazar el modelo de Ptolomeo (apoya el modelo de N. Copérnico). Dibujo de manchas solares (Galileo Galilei). Telescopio construido por Galileo Galilei en 1609. Júpiter GALILEO GALILEI (1564-1642)

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TELESCOPIO DE GALILEO: 1609 Primer uso del telescopio de refracción para la observación de astros Lentes de 1.75´´ De 14 aumentos Telescopio Refractor: Formado por una o varias lentes (objetivo), que recibe la luz de cualquier objeto luminoso y concentra su imagen en un punto (el foco), situado a determinada distancia F; donde una segunda lente, amplía los detalles de la imagen A mayor objetivo (lente)  más luminosa y mejor definida es la imagen A mayor la distancia focal F  mayor es el aumento, (menor la luminosidad) Hasta ese año todas las medidas eran realizadas a “ojo”

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TELESCOPIO DE JOHANNES HEVELIUS:1640 Telescopio de J. Hevelius Telescopio refractor 46 metros de longitud, movido a través de una serie de grúas, cuerdas y poleas Poco práctico: cualquier leve brisa daba al traste con las observaciones Mejor mapa lunar de su época mapa lunar de J. Hevelius

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ISAAC NEWTON: 1642 - 1727 Primer telescopio reflector Lentes de 1.5’’. Medía 30 cm. Cerca de 30 aumentos Estableció el estudio de la gravedad de los cuerpos. Tres leyes fundamentales de la mecánica celeste Resolver el problema del origen de las mareas. Probó que el Sol con su séquito de planetas viaja hacia la constelación del Cisne. Los trabajos de Galileo y definidamente de Newton con su dinámica, apuntillan el modelo de Aristotéles-Ptolomeo

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TELESCOPIO REFLECTOR El objetivo es un espejo cóncavo, que concentra la imagen en un punto focal; el ocular es siempre una lente que amplía esta imagen. Sustituye el uso de lentes (difíciles de pulir) por el empleo de espejos (más fáciles de pulir) REFLECTOR DE ISAAC NEWTON: 1672 A mayor objetivo (lente)  más luminosa y mejor definida es la imagen A mayor la distancia focal F  mayor es el aumento, (menor la luminosidad)

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TELESCOPIO DE WILLIAM HERSCHEL: 1787 Telescopio reflector Espejo de 6 pies (1.2m de apertura) 6.450 aumentos Telescopio más grande del mundo durante 50 años

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LEVIATAN DE PARSONSTOWN: 1847 Telescopio reflector Espejo: 72’’ (1.98 m ) 15 cm espesor 4 toneladas. Estudio detallado de la luna y sus cráteres, de Júpiter, Saturno y Marte. Descubrió la nebulosa espiral (conjunto de galaxias) El espejo fue fundido el 13 de abril de 1842, lo dejó enfriar lentamente durante 16 semanas, lo pulió...y se le rompió justo cuando iba a colocarlo en el telescopio. Tuvo que volver a fundir el espejo y tras otros tres intentos fallidos logró un espejo satisfactorio. Leviatan De Parsonstown: 1847

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TELESCOPIO DE YERKES: 1897 Telescopio refractor Objetivo de 102 cm (El más grande de los telescopios refractores construidos). Mide cambios en las posiciones de las estrellas con suficiente precisión como para calcular las distancias a la Tierra. Prominencias solares (1910)

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TELESCOPIO DE HOOKER: 1918 Descubrió galaxias y contribuyó a establecer la teoría de expansión del universo (Hubble lo usó en 1923) Telescopio reflector Espejo de 100´(2.54 m) más grande del mundo desde 1918 a 1938.

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TELESCOPIO DE HALE: 1948 Telescopio reflector (más grande del mundo desde 1948 a 1975) Espejo de 5.1 m 14.5 toneladas. Su obtención fue uno de los logros tecnológicos más importantes del siglo XX. Descubrió evidencias de quasars Quasars: centro brillante de una galaxia, objetos más luminosos del universo, del tamaño del sistema solar, que emiten tanta energía como una galaxia

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TELESCOPIO DE ESPEJO MULTIPLE: 1979 Telescopio reflector 6 espejos de 1.8 m (equivalen a uno de 4.5 m) Primer telescopio que combinó la luz procedente de seis espejos independientes Asoció la explosión de una estrella (supernova) con la emisión de radiación gamma. Supernovas: Colapso explosivo de estrellas

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Telescopio: reflector de dos espejos, teniendo el principal 2,4 m de diámetro. Incorpora varios espectrómetros y tres cámaras: campo estrecho: para fotografiar zonas pequeñas del espacio (de brillo débil por su lejanía) campo ancho, para obtener imágenes de planetas Infrarroja TELESCOPIO ESPACIAL HUBBLE: 1990 Ventaja: La atmósfera absorbe parte de la rad. electromagnética, especialmente en el IR No se ve afectado por factores meteorológicos (presencia de nubes) No se ve afectado por la contaminación lumínica. 1er Telescopio Espacial. Proyecto conjunto de la NASA y de la ESA Órbita: 593 km sobre el nivel del mar Periodo Orbital entre 96 y 97 min. Nombre en honor de Edwin Hubble, Choque de galaxias (HST)

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TELESCOPIO DE KECK: 1993 Telescopio reflector: Formado por 36 espejos hexagonales Espejo multisegmento de 982 cm El mayor telescopio reflector del mundo (la actualidad) Tres planetas orbitando alrededor de la joven estrella HR 8799 Muerte de una estrella Descubre la primera evidencia de la muerte de una estrella. Descubre planetas exteriores

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GIANT MAGELLAN TELESCOPE-GMT:2017 Conjunto de 7 espejos gigantes de 8,4 metros, unidos en un solo gran telescopio, Funcionará como un gigantesco instrumento con una apertura equivalente a 21,4 metros de diámetro. Las Campanas (Chile) Construcción del 1er espejo

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En 1932, Karl Jansky identifica por primera vez una emisión de ondas de radio procedentes de la Vía Lactea, dando lugar a una nueva rama de la Astronomía: La RADIO ASTRONOMÍA. Fuentes: planetas, cometas, nebulosas, púlsares y agujeros negros…. Información: la composición, estructura y el movimiento de los cuerpos celestes. Ventajas: Pueden hacerse observaciones con mal tiempo (las nubes son transparentes) Pueden hacerse observaciones de día y de noche No son distorsionadas ni absorbidas por la atmósfera (telescopios terrestres) RADIO ASTRONOMÍA Imágenes de un asteroide Saturno: VISIBLE-Ondas de radio.

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Desventaja: por la longitud de onda, los radio telescopios han de ser gigantes. (64 m para obtener una imagen similar a la de un telescopio comercial). Los radiotelescopios usan reflectores parabólicos, llamados discos para recoger las ondas de radio y enfocarlos hacia el receptor. RADIOTELESCOPIOS

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Disco de 9.4 m Descubrió fuentes de emisiones de radio: el Sol el centro de la Vía Lactea, la constelación de Casiopea La constelación del Cisne RADIOTELESCOPIO REBER: 1937 GROTE REBER fue la primera persona en estudiar el cielo observando algo más que la luz visible, lo que dio a la astronomía una total y nueva visión del Universo Llamaradas solares: fuentes de ondas de radio, rayos X y rayos gamma Radiotelescopio Reber

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RADIOTELESCOPIO DE ARECIBO:1963 Radiotelescopio de Arecibo (Puerto Rico) Descubrimientos: 1964, período de rotación de Mercurio de 59 días (en lugar de 88 días). 1989, primera foto de un asteroide (el asteroide 4769 Castalia). 1990. Primeros planetas fuera del sistema solar (exoplanetas) Diámetro de la antena: 305 metros, Antena formada por 38778 láminas (1 x 2 m) perforadas de aluminio Mayor radiotelescopio del mundo hasta la construcción del RATAN-600 (576 m). Fotografía radar del asteroide 1999 JM8

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VERY LARGE ARRAY: 1980 Formado por 27 discos de 25 m cada uno (209 toneladas) Actúa como un telescopio simple de 36 Km (interferometría) Descubrió la presencia de agua en el Polo Norte y en los cráteres de Mercurio Radiotelescopio VLA (Nuevo México) Mercurio visto por la MESSENGER

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ASTRONOMÍA DE IR Descubierta en 1800 por William Herschel En 1856 Charles Piazzi Smyth detectó radiación infrarroja procedente de la Luna Radiación IR = Energía térmica Todo cuerpo que tiene una temperatura por encima del cero absoluto irradia ondas IR (Emitida por todos los objetos del universo). (Mira) gigante roja con un diámetro 700 veces superior al del Sol, frías y pulsantes. TELESCOPIOS TERRESTES (limitaciones) sólo pueden trabajar en unas pequeñas ventanas (la atmósfera absorbe la mayor parte de la radiación IR. TELESCOPIOS ESPACIALES: Spitzer, IRAS, ISO y el próximo Herschel Space Observatory

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La exploración del Universo oculto Objetos en regiones densas de gas y polvo (centro de nuestra galaxia, regiones de formación estelar….) Cuerpos del universo demasiado fríos estrellas frías Tª<140K protoestrellas galaxias infrarrojas nubes de partículas nebulosas enanas marrones planetas. Origen del universo (Efecto Doppler) Constelación de Orión con luz visible y luz infrarroja ASTRONOMÍA DE IR

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Realizó un escaneo completo del cielo a longitudes de onda infrarrojas Encontró unas 500.000 fuentes de infrarrojos. Primeras imágenes del núcleo de la Vía Láctea Mapa de fuentes puntuales de todo el cielo (IRAS) IRAS (INFRARED ASTRONOMICAL SATELLITE): 1983

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Misión de la (ESA) Agencia Espacial Europea Lente de 3,5 metros de diámetro Estudios: Formación y evolución de galaxias Creación de estrellas. Composición de la atmósfera y la superficie de cometas, planetas y satélites. Química molecular del universo. OBSERVATORIO ESPACIAL HERSCHEL: 2009 Lente del observatorio Espacial Herschel

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ASTRONOMÍA DE RAYOS X Röntgen descubre en 1895 los rayos X Los cuerpos que lo producen deben estar entre entre 1000 y 5 120 000 000 K En 1949, Friedmann et al. detectan rayos X muy débiles procedentes del Sol En 1962 Giaconni et al. usan un cohete para poner por fuera de la atmósfera un detector de rayos X, detectando fuentes mucho más luminosas que el Sol (mucho más calientes) No se esperaba que hubiese fuentes tan calientes en el Universo (la superficie de las estrellas está tipicamente a 10,000 K). El Sol visto en rayos –X (satélite Yohkoh)

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Supernovas FUENTES DE RAYOS X Binarias de rayos X Núcleos de galaxias Cúmulos de galaxias En todas estas fuentes el gas está a millones de grados Kelvin (produce los rayos X).

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OBSERVATORIO ESPACIAL CHANDRA: 1999 Misión de la NASA Órbita elíptica: 16000-133000 km sobre la tierra 8 espejos de 83.3 cm cada uno Estudios de eventos energéticos tales como agujeros negros, supernovas, colisión de galaxias…. Ha encontrado nuevas estrellas con planetas en formación.

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ASTRONOMÍA DE RAYOS GAMMA Astronomía de rayos gamma = Astronomía del Universo Violento Fuentes: producidos en los núcleos atómicos colisiones entre los rayos cósmicos (partículas cargadas) y la materia y antimateria interestelar. Interacción de electrones con campos magnéticos Las explosiones de rayos gamma iluminan el cielo como si fueran bombillas de flash Descubiertos a finales de los años 60 gracias a satélites de observación militar que trataban de detectar explosiones atómicas en la Tierra. La astronomía gamma no comenzó hasta que la era espacial proporcionó satélites artificiales con mecanismos de detección.

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Supernovas: Colapso explosivo de estrellas Púlsares : Estrellas de neutrones (con la masa de una estrella miden sólo unos 10 km) Quasares: centro brillante de una galaxia, son objetos más luminosos del universo, del tamaño del sistema solar pero emiten tanta energía como una galaxia Materia engullida por agujeros negros en el centro de las galaxias. Quasar Pulsar (Nebulosa del Cangrejo) ASTRONOMÍA DE RAYOS GAMMA Explosión rayos gamma

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Observatorio Compton de Rayos Gamma (1991) Peso de 17 toneladas Órbita a 450 km sobre la Tierra. Estudió el centro de la galaxia. Descubrió una nube de antimateria sobre éste OBSERVATORIO ESPACIAL COMPTON: 1991-2000

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Cada día sabemos más y entendemos menos. El azar no existe; Dios no juega a los dados. Lo importante es no dejar de hacerse preguntas.

Tags: tecnologia historia de la astronomia

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