El color del Universo

Muchas de las preguntas que puedan parecer absurdas han sido investigadas de manera rigurosa por profesionales (aunque muchas otras no). Una de las preguntas que Karl Glazebrook e Ivan Baldry quisieron responder fue ¿cuál es el color del universo? Si preguntásemos a cualquier persona esta pregunta, seguramente nos respondería con un rotundo "vaya tontería, es el negro". Pero en el Cosmos hay otros colores como el brillo de las estrellas, nebulosas, galaxias, planeta y, en definitiva, cualquier astro que forme parte del mismo. Es sorprendente, pero el color que saldría de la mezcla de todos los colores del Universo no es el negro.

En el año 2001, Glazebrook y Baldry estaban estudiando una de las muestras más representativas de galaxias en el conocido como 2dF Galaxy Redshift Survey. Los cosmólogos confirmaron que la mayoría de las estrellas de las galaxias se formaron hace unos 5.000 millones de años y que su evolución implicaba un cambio de color del azul al rojo. Volviendo a la pregunta del color del universo, demostraron que desde hace varios miles de millones de años las estrellas rojizas son más frecuentes que las azuladas. Cuando metieron todos estos datos al ordenador, obtuvieron el color medio del universo: un azul turquesa R: 156, G: 252 y B: 206 (color hexadecimal de #9CFCCE).

Desde luego, no era el color que esperaban obtener. Y en efecto, tras un largo periodo de discusión científica se dieron cuenta de que un bug en el código del software había dado un color erróneo. En concreto, el software no analizó correctamente las sombras de los astros. Tras un año de correcciones informáticas, en el año 2002 publicaron el color correcto promedio del Universo observable.

Pulsa en el siguiente enlace para acceder al artículo científico de The Astrophysical Journal (2002) acerca de la corrección del color y del nuevo color propuesto siguiendo el método científico: "The 2dF Galaxy Redshift Survey: contraigas on cosmic star formation history from the cosmic spectrum".

Una apacible mañana en una famosa cafetería Starbucks, Peter Drum estaba leyendo el artículo científico sobre el color del Universo. Rápidamente, se sorprendió de que el color que los autores habían obtenido era igual al del café con leche que se estaba tomando, por lo que propuso el nombre Cosmic Latte (Café con Leche Cósmico) para el color del Universo.

El Cosmic Latte tiene un RGB de 255, 248 y 230 respectivamente (código hexadecimal de #FFF8E7). Es el que tienes a continuación. ¡Este es el verdadero color medio del Universo (observable), teniendo en cuenta todos los astros que podemos ver! Por supuesto, este color puede cambiar con el paso del tiempo, tal vez una década (que alteraría levemente el color descrito) o tal vez miles de billones de años (que podrá generar un color más oscuro).

Jacob Sierra Díaz y Altair

Sección de Ciencias del Universo

Cálculo de la paralaje trigonométrica

En esencia, se denomina paralaje al ángulo formado por las líneas de observación trazadas hasta un objeto desde dos puntos suficientemente separados. La paralaje es un sustantivo femenino y se emplea para calcular distancias medidas en segundos de arco. En concreto, la paralaje trigonométrica de una estrella es el ángulo bajo el cual se vería desde dicha estrella el radio de la órbita terrestre. 

Para calcular el paralaje trigonométrico debemos aplicar el teorema del seno:

Veamos un ejemplo de aquí, de la Tierra, para comprender cómo se aplica el paralaje trigonométrico para obtener una distancia. Tomás está enfrente de Ainhoa a 200 metros de distancia. Él quiere saber a qué distancia está de un edificio rojo que está observando a lo lejos. Gracias a una ballestilla (un aparato para medir ángulos), Tomás está observando el edificio con un ángulo de 79º con respecto a Ainhoa, y Ainhoa lo observa con un ángulo de 76º con respecto a Tomás. ¿A qué distancia está Tomás del edificio?

Vamos a dividir la resolución de este problema en varios pasos:

• Paso 1. Dibujamos el problema.

• Paso 2. Calculamos el ángulo C. Para ello debemos saber que la suma de todos los ángulos del triángulo tiene que ser 180º. Entonces, (I) sumamos 79º + 76º [que da com resultado 155º] y (II) restamos este valor a 180º [180º - 155º = 25º]. El ángulo C tiene una apertura de 25º, porque podemos verificar que 79º + 76º + 25º = 180º.

• Paso 3. Aplicaremos el teorema del seno. Como el problema nos solicita solo la distancia en la que está Tomás (lado b), podemos descartar de la ecuación a/sen(A). Entonces:

• Interpretación de la solución final. Tomás está a 461,9 metros de distancia del edificio rojo. Lo podemos redondear a 462 metros de distancia.

Este mismo problema que hemos visto en la realidad de nuestro mundo se puede aplicar al cálculo de distancias para algunas estrellas. Simplemente, en lugar de tener a Tomás y Ainhoa, debemos sustituirlos por la posición de la Tierra en su órbita a lo largo de seis meses (por ejemplo, enero y junio). Además, en lugar de hablar de 200 metros, deberíamos hablar de 2 unidades astronómicas o 300 millones de kilómetros. 

Jacob Sierra Díaz y Altair

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De extraterrestres a Púlsares

El primer contacto que la humanidad tuvo con los Púlsares fue en noviembre de 1967. En aquella época, una estudiante de doctorado en Astrofísica llamada Jocelyn Bell, junto con su director de tesis (el Dr. Anthony Hewish), se quedaron perplejos al observar un gráfico de una señal de radio. 

Se trataba de un pulso regular de radio de exactamente 1,33 segundo de intervalo. Tan regulares eran las señales que ambos pensaron que la explicación más plausible era una señal procedente de una civilización extraterrestre. Por lo que usaron el término "LGM" que venía a decir "Little Green Men" (en español "hombrecillos verdes") para llamar al efecto tan extraño y regular. Lo increíble de "la teoría LGM" es que siguió vigente hasta que fue descubierta una nueva señal regular de radio en otro lugar distinto del Universo.

Pues bien, lo que Bell y Hewish descubrieron, no fue una civilización que estaba enviando señales. Más bien ambos captaron por primera vez una estrella de neutrones, también conocida como púlsar. 

• Dato importante. En esencia, una estrella de neutrones o púlsar tiene un intenso campo magnético, que origina que se arranquen electrones de la superficie de la estrella. A medida que los electrones se alejan de los polos magnéticos de la estrella de neutrones, se acelera hasta alcanzar velocidades muy altas y emitir esas ondas de radio que se captaron. La rotación de la estrella de neutrones es la que produce la pulsación regular de la señal.

Pensemos en un púlsar como un gran faro que podemos encontrar cerca de un puerto. Lo que detectamos, básicamente, es el haz de la radiación de radio que "barre" nuestra nuestra línea de visión cuando la estrella de neutrones rota. 

Las velocidades de rotación de las estrellas de neutrones pueden ser significativamente muy elevadas. Por ejemplo, el púlsar de la Nebulosa del Cangrejo tiene un periodo de 33 milisegundos. Esto es, la estrella da más de 30 giros sobre su eje cada segundo. Pero en 1982 se descubrió otro púlsar con un periodo de 1,6 milisegundos (esto equivale a ¡más de 625 rotaciones cada segundo!).

Fuente bibliográfica

• Clegg, B. (2014). ¿Y si Einstein estuviera equivocado? Las grandes preguntas de la Física. Akal.

Jacob Sierra Díaz y Altair

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¿Qué ocasiona las fuerzas mareomotrices?

La explicación del concepto de mareas se remonta a Isaac Newton. Para ello, partió de su famosa ley de la gravedad, demostrando que la influencia gravitatoria de la Luna era consecuencia de una protuberancia en ambos lado de la Tierra. Esto originaba el famoso concepto de mareas altas y mareas bajas diarias. 

Cabe destacar que el término "marea" en Astrofísica se define como la diferente fuerza gravitatoria sentida por distintas partes de un cuerpo extenso (Clegg, 2014). Pues bien, el lado de la Tierra más próximo a la Luna sentirá una fuerza gravitatoria distinta al centro de la Tierra y distinta a la fuerza del lado de la Tierra más alejado de la Luna.

Pero siguiendo con la idea de Newton, cualquier acción tiene una reacción igual y contraria. Entonces, al igual que la Luna ejerce fuerzas mareomotrices en la Tierra, la Tierra produce fuerzas mareomotrices en la Luna. Esta fuerza mareomotriz de la Tierra sobre la Luna es lo que ocasiona que la rotación de nuestro satélite sobre su propio eje se vea forzada a ser la misma que el tiempo que le cuesta orbitar la Tierra. Esto explica principalmente que veamos siempre la misma cara de la Luna.

• Dato importante. Las fuerzas mareomotrices de la Tierra ocasiona que la rotación de la Luna y su traslación alrededor del planeta se igualen. De esta manera, la Luna tarda 27,3 días en orbitar la Tierra y 27,3 días en rotar sobre su propio eje. Por su parte, la Luna ocasiona en la Tierra las mareas altas y bajas.

En definitiva, las fuerza mareomotrices de la Luna ocasiona que hace que el agua y la tierra de nuestro planeta se eleven y desciendan dos veces al día. Percibimos este efecto mejor en el agua de mar porque es líquida y la denominamos "bajamar" o "pleamar". Pero también, las fuerzas mareomotrices de la Luna sobre la Tierra ocasionan una ralentización de la rotación de nuestro planeta. 

Fuente bibliográfica

• Clegg, B. (2014). ¿Y si Einstein estuviera equivocado? Las grandes preguntas de la Física. Akal.

Jacob Sierra Díaz y Altair

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Agosto (2022): el cielo del mes

Agosto es uno de los meses más populares para comenzar a observar el cielo y, tal vez, iniciarse en el apasionante mundo de la Astronomía. Uno de los eventos más importantes de este mes es la lluvia de meteoros o lluvia de estrellas de las Perseidas. Su máxima actividad se operará la noche del 12 de agosto. Si el tiempo atmosférico lo permite, ¡no te las debes perder! Los eventos astronómicos más destacables en este mes son:

Haz clic en el siguiente enlace para acceder y descargar (de manera gratuita) la guía de las efemérides de este mes de agosto (2022) para poder consultarla sin conexión a Internet. El enlace está directamente conectado con la base de AstroCuenca.

¡Buenos cielos y buenas noches!

AstroCuenca y Jacob Sierra Díaz

Sección de Ciencias del Universo

El Universo - Temario para 3º de Primaria (2022)

Estos son los contenidos mínimos globales para Tercero de Educación Primaria (8 - 9 años; Currículo Educativo de España) sobre temas relativos a la Astronomía.

Un paseo por el Universo

1.- Cuerpos celestes

El Universo es un espacio infinito donde podemos encontrar distintos astros: galaxias (galaxies en inglés), estrellas (stars en inglés), planetas (planets en inglés) o satélites (satellites en inglés).

¿Sabías qué...? 

Un astro es cualquier objeto que encontramos en el Universo fuera de la Tierra. La Astronomía es una ciencia que estudia el Universo en su conjunto y los astros que lo forman.

Además de las galaxias, estrellas, planetas y satélites también encontramos astros menores como asteroides (asteroids en inglés) y cometas (comets en inglés).

2.- El Sistema Solar

El Sistema Solar (Solar System en inglés) es una parte muy pequeña del Universo que está en una galaxia llamada la Vía Láctea (Milky Way en inglés). En el Sistema Solar encontramos principalmente una estrella (el Sol), planetas, satélites, asteroides y cometas. 

En concreto, tenemos ocho planetas que se mueven alrededor del Sol y que se dividen en planetas interiores (inner planets en inglés) y planetas exteriores (outer planets en inglés).

3.- Los movimientos de la Tierra

Los planetas del Sistema Solar, incluyendo la Tierra, tienen dos movimientos principales: rotación (giro sobre su eje imaginario) y traslación (movimiento alrededor del Sol). Todos los planetas presentan una inclinación que hace que estén hacia uno de sus lados. La Tierra, por ejemplo, tiene una inclinación de 23,25º.

• Rotación de la Tierra. (Earth's rotation en inglés). La Tierra gira sobre su propio eje (rota) en un día de aproximadamente 24 horas. El movimiento de rotación es el responsable de los días y las noches. 

• El día (en la imagen de la derecha es la zona más     iluminada) se produce cuando los rayos solares inciden sobre la superficie de la Tierra. Por el contrario, la noche (en la imagen de la derecha es la zona del globo más oscura) se produce cuando la superficie de la Tierra "le da la espalda" al Sol. Mientras que en algunos lugares es de día, al mismo tiempo, en la parte contraria del globo es de noche.

• Traslación de la Tierra. (Earth's revolution en inglés). La Tierra orbita alrededor del Sol. Una revolución de la Tierra alrededor del Sol toma un año de aproximadamente 365 días. El movimiento de traslación es el responsable de las cuatro estaciones: primavera, verano, invierno y otoño. 

• Tanto en primavera como en otoño, el día tiene la misma duración que la noche. En verano, los días son mas largo que la noche. En invierno, el día es más corto.

La fuerza de la gravedad del Sol hace que los planetas (incluida la Tierra) no se "vayan volando" del Sistema Solar y permanezcan en sus órbitas.

4.- La Luna

La Luna (Moon en inglés) es una esfera de roca de polvo cuatro veces más pequeña que la Tierra. En términos prácticos, la Luna no tiene atmósfera. Esto significa que no hay fenómenos atmosféricos como tormentas o nubes. En la superficie lunar no se puede respirar (si no es con un traje espacial).

• La Luna también tiene dos movimientos principales: rotación y traslación.

• La Luna gira sobre su propio eje en aproximadamente 28 días.

• La Luna gira alrededor de la Tierra también en 28 días. Este movimiento ocasiona las fases lunares.

• Ya que la rotación y la traslación lunar ocurren en 28 días, siempre vemos la misma cara.

• La Luna no tiene luz propia. Su brillo es debido a la luz reflejada del Sol. Como la Luna gira alrededor de la Tierra, recibe la luz del Sol en distintos ángulos. Esto es lo que ocasiona que cada día podamos ver una forma distinta en la Luna, que llamamos fases lunares.

• Cuando miramos a la Luna, podemos ver en qué fase está. Se dice que la Luna es una mentirosa ("cara de osa") porque cuando crece dibuja una D y cuando decrece o mengua dibuja una C.

• La Luna es la responsable de las mareas. Las mareas son el incremento o disminución de los niveles de agua de los mares y océanos. La fuerza de gravedad de la Luna y el Sol sobre la Tierra es lo que causa las mareas. 

• La marea alta (high tide en inglés) es cuándo el nivel del agua está en su punto más alto y cubre gran parte de la tierra.

• La marea baja (low tide en inglés) es cuándo el nivel baja a su punto más bajo y deja al descubierto parte de la tierra. En este momento, se puede caminar.

Jacob Sierra Díaz y Altair

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La bandera astronómica de Alaska

Alaska es el estado más grande de los Estados Unidos de América. La bandera de este país es bien conocida: en la parte superior izquierda hay 50 estrellas que representan a los 50 estados. Como ocurre en muchas otras banderas nacionales, las estrellas aquí tienen un simbolismo que se aleja bastante del concepto astronómico y más a las cuestiones socio-políticas.

Hace tiempo, veíamos cómo hay ciertas naciones que han usado constelaciones en sus banderas, como por ejemplo Nueva Zelanda con la constelación de la Cruz del Sur. Haz clic en el siguiente enlace para descubrir las naciones más conocidas que muestran con orgullo una de las constelaciones más famosas del hemisferio sur: la Crux.

La constelación Crux en las banderas [Clic para acceder]

Teniendo en cuenta el caso de la constelación Crux y la relación de algunos países, ¿hay alguna bandera nacional del hemisferio norte que haya usado alguna constelación del cielo estrellado? La pregunta corta es no. Los países del hemisferio norte han optado históricamente por representar otros elementos más cercanos a la humanidad. Sin embargo, deberíamos matizar esta respuesta y es aquí donde entra en juego la bandera de Alaska. En realidad no hay alguna nación del hemisferio norte "conocida" que tenga constelaciones en sus banderas. Sin embargo, sí que podemos encontrar banderas regionales o locales, que no están en la esfera de un ente superior al que llamamos nación, que sí que muestran alguna que otra constelación.

Un ejemplo claro de esto es Alaska. En efecto, la bandera de Alaska muestra el principal asterismo de la Osa Mayor y la Estrella Polar (Polaris). ¿Sabrías poner nombre a las estrellas de su bandera? Alaska decidió emplear este imponente símbolo en su bandera ya que es lo que se ve todas las noches en su firmamento nocturno.

Jacob Sierra Díaz y Altair

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