Olympus Mons

#40 De dónde venimos y hacia dónde vamos. Parte I

noreply@blogger.com (Aitor) — Wed, 16 Oct 2013 21:14:00 +0000

Este artículo es en realidad parte de un ensayo, un intento de reflexionar sobre qué somos los seres humanos, cuál es nuestro papel dentro del enorme sistema que es el Universo, dentro del conjunto los seres vivos, ubicarnos en nuestra propia historia y tratar de comprender de dónde venimos y hacia dónde vamos, entender por qué somos como somos y por qué eventualmente deberemos abandonar la comodidad de nuestro planeta y colonizar la última frontera, el espacio, si queremos tener alguna posibilidad de sobrevivir a largo plazo. Iré publicando el resto del ensayo en partes. Les dejo con la primera.

Somos una especie exploradora. Desde que se tiene memoria han habido individuos que se han lanzado a lo desconocido sin garantías de éxito e incluso sabiendo que no había boleto de regreso. Nuestros ancestros abandonaron África hace decenas de miles de años y terminaron poblando casi toda la tierra firme, con excepción de la Antártida.

El explorador noruego Roald Amundsen en 1911. Líder de la primera expedición de seres humanos que lograron llegar con éxito al polo sur geográfico. La Antártida, especialmente para la gente de la época, era un territorio frío, yermo, sin riquezas que explotar ni condiciones para vivir permanentemente y prosperar en ella. ¿Qué pudo impulsar a un puñado de humanos a aventurarse en el ambiente más inhóspito conocido a sabiendas de que habían muchas probabilidades de perder la vida en la empresa? (http://photoblog.nbcnews.com/_news/2011/12/14/9442843-roald-amundsens-south-pole-feat-remembered-100-years-on)

¿A qué se debe este fenómeno? Probablemente a muchas cosas, búsqueda de alimento, cambios climáticos, guerras e incluso simple curiosidad, fascinación por lo desconocido, saber qué hay detrás de la siguiente montaña. ¿Pero por qué hemos tenido tanto éxito en estos viajes a larga distancia? La respuesta, como tantas otras sobre la naturaleza humana, parece estar en la evolución y la genética, la naturaleza molecular de la vida.

Todos los seres vivos conocidos sobre la Tierra estamos emparentados, todos somos primos, todos descendemos de un único ancestro. Los árboles, las hormigas, los peces, los insectos, las bacterias, los humanos e incluso los virus (sean seres vivos o no) descendemos de un único antecesor, que los biólogos llaman LUCA (Último Antepasado Común Universal, por sus siglas en inglés). ¿Qué era LUCA? Probablemente poco más que una cadena de nucleótidos, que son pequeñas moléculas orgánicas, y tal vez protegida por una membrana. Pero esa sencilla máquina molecular primitiva tenía algo especial, esa cadena de moléculas codificaba información según el orden en que estas estuvieran colocadas. LUCA tenía la capacidad de codificar la receta de diferentes sustancias químicas, las proteínas que eventualmente formaban estructuras alrededor de esa cadena de nucleótidos. Pero lo más importante es que esta cadena de átomos, de moléculas, se replicaba, agarrando otras sustancias orgánicas y nucleótidos disueltos en el ambiente (probablemente agua), hacía copias de si misma, LUCA, una máquina química, se reproducía, como los seres vivos.

¿Cómo llego a ser posible esto? realmente por puro azar, los átomos responden a las fuerzas de los campos electromagnéticos de otros átomos y a la mecánica cuántica. Estas dos cosas determinan en última instancia cómo los átomos interaccionan unos con otros, cómo se atraen y se repelen, cómo forman enlaces entre si, dando origen a moléculas y como se rompen estos enlaces, esto señoras y señores es la química.

Dadas las condiciones de la Tierra primitiva, muy diferentes a las actuales y los ingredientes necesarios: sustancias orgánicas y agua provenientes de los muchos choques de cometas y meteoritos que sufrió la Tierra en sus inicios, el llamado caldo primordial, más descargas eléctricas de rayos y posiblemente algo de luz ultravioleta intensa emitida por el entonces también joven Sol, se formaron estas cadenas de nucleótidos que culminaron con la existencia de LUCA.

Representación artísitica de la Tierra primitiva en la que debió surgir LUCA. Un mundo muy diferente al actual con una atmósfera sin oxígeno apenas, y una enorme actividad volcánica. (http://www.astrobio.net/pressrelease/5438/the-power-behind-the-primordial-soup).

LUCA es hipotético, obviamente, nadie lo ha encontrado (y seguramente nunca ocurra) ni a él, ni a sus restos físicos. ¿Entonces cómo sabemos que existió? La respuesta es el código genético. El código genético es la forma, o el idioma en que esa cadena de aminoácidos de LUCA contenía las instrucciones para fabricar las proteínas. Es un código muy simple, cuatro nuecleótidos, Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo, formando una cadena conocida como Ácido Ribonucleico o ARN. Es la etapa de la historia de la vida que los biólogos llaman "mundo ARN".

Eventualmente otro ancestro descendiente de LUCA mutó ligeramente su código genético y en lugar de Uracilo usó el aminoácido Timina, que químicamente es muy parecido al Uracilo, por tanto el código genético no se vio afectado, y dando lugar a un nuevo tipo de molécula conocida como Ácido Desoxirribonucleico o ADN la cual necesita mecanismos moleculares complejos para copiarse si misma y que recurre al ARN para sintetizar proteínas, pero que es una forma mucho más segura de proteger la información de errores de copiado que el ARN en si. Actualmente todos los seres vivos conocidos usamos el ADN para almacenar nuestra información genética. Las proteínas son las sustancias principales que forman a los seres vivos, forman la estructura de la membrana celular, de todo nuestro cuerpo y además regulan las funciones fisiológicas, incluyendo las cognitivas y reproductivas. Somos proteína.

Representación cadenas de ARN (RNA) y ADN (DNA). Las cadenas de ADN se pueden organizar en forma de doble hélice, esto es dos cadenas complementarias que contienen la misma información genética para sintetizar proteinas, por tanto una forma más segura para proteger la información de los errores al copiarse que la del ARN, que solo tiene una cadena. A los lados de ambas se puede ver la representación química de los nucleótidos que las forman. El orden en que estos nucleótidos se organizan, da las instrucciones en de cómo se deben organizar los aminoácidos para sintetizar una proteína específica. (Tomado de Wikimedia Commons).

Es por ello que sabemos que todos los habitantes de este planeta provenimos de un único individuo de hace unos cuatro mil millones de años, todos compartimos el mismo código genético, todos los animales, hongos, plantas, bacterias y virus usamos el mismo conjunto de instrucciones para sintetizar nuestras proteínas. Todos somos parientes. Cuando algunas creencias mitológicas ancestrales (y no tanto) dicen que somos hermanos de los seres vivos, no podían imaginar la manera tan profunda y antigua en que esto es cierto.

Nuestro código genético no es el único que permiten las leyes de la física y la química, podría incluso estar basado en sustancias diferentes al carbono, como el silicio, y sin embargo, absolutamente toda la vida que conocemos comparte el mismo código genético, todos descendemos de LUCA. ¿Por qué? ¿Es posible que surgieran otras formas de vida basadas en otro código genético diferente al nuestro? Es posible, totalmente. ¿Por qué solo los descendientes de LUCA prevalecieron? La respuesta a esta pregunta se encuentra, probablemente en la famosa teoría de la evolución.

Lo cual será el tema de la siguiente entrada.

#39 Rincon del Friki: Star Trek, la gravedad y la Luna

noreply@blogger.com (Marcel) — Wed, 12 Jun 2013 17:54:00 +0000

Esta entrada será diferente a las otras, en vez de hablar de una noticia de actualidad científica, el Rincon del Friki tratará acerca de la buena pero sobretodo de la mala ciencia de series, peliculas y videojuegos. Así que hoy inauguramos nueva sección.

En una vieja entrada (aquí) ya comentaba como me fascina la ciencia ficción. Y si de ciencia ficción hablamos la serie por excelencia es Star Trek. ¿Qué tiene Star Trek que ha influenciado generaciones de, no solo frikis, si no ademas de científicos? Se trata de una franquicia que se toma la ciencia muy en serio,

una sociedad humana enfocada a la busqueda de la verdad científica, al descubrimiento del universo y las consecuencias que esto trae sobre la vida de nuestra especie. Me gusta mucho que nunca se demoniza la curiosidad (como suele pasar en muchas otras obras, p.e. Frankenstein), sino todo lo contrario. La ciencia salva a la Enterprise al final de todos los episodios, ya sea por un ingenioso plan de Scotty para invertir los generadores de flujo warp para sobrealimentar con energía a alguna pervertida criatura del espacio, algún plan de Spock para telestransportar contenedores modificados a la nave del villano de turno y hacerla explotar, ó el propio Kirk para crear una implosión en el espacio que los aleje de un agujero negro artificial creado originalmente para destruir algún importante planeta de la confederación. Y aunque a usted le parezca completamente descabellado cada uno de estos planes, que en gran pantalla parecen tan ingeniosos que no pueden fallar, la noción de que existe una "ciencia" (nuestra ciencia) apoyando a la tripulación más intrépida de la Galaxia es lo que ha acercado a miles de personas a descubrir la "verdadera" ciencia y convertirse científicos e ingenieros en el mundo real.

Dicha esta introducción, vamos a lo que vamos. En esta entrada hablaremos del punto débil de casi todas las películas que tratan de viajes espaciales: esto es la gravedad. La gravedad es una fuerza tan simple que mucha gente tiene nociones completamente equivocadas de ella. Ya alguna vez comenté (aquí) que Newton logró demostrar que una fuerza de la forma:

debería conducir a los objetos a trazar órbitas elípticas, del tipo que Kepler había descubierto que trazaban los planetas. Un objeto que se encuentra orbitando, en realidad está cayendo. Esto suena descabellado, la Luna no "cae" hacia la Tierra, podría pensar usted. Lo que pasa en estos casos es que la caída del objeto se ve afectada por la curvatura de la Tierra. Mirémoslo de esta forma, si usted lanza un objeto, una pelota por ejemplo, esta trazara una trayectoria parabólica. Mientras más fuerza utilice, el objeto llegara más lejos. Existe una velocidad de lanzamiento con la cual el objeto llegará tan lejos que al caer no encontrará el suelo, ya que al ser esférica la Tierra, la trayectoria de la parábola y la curvatura de nuestro planeta coincidirán. Entonces decimos que el objeto esta en órbita.

Tiro de un proyectil. Mientras mayor sea la velocidad de lanzamiento, más lejos llegará.

Después de una cierta velociad, el objeto llegará tan lejos que nunca terminara de caer debido a la curvatura de la Tierra

Si el objeto no está en órbita, entonces la fuerza de atracción gravitatoria provocará que el objeto "caiga", ahora si, de forma directa hacia la Tierra. Esto es lo que llamamos "caída libre". La genialidad de Newton fue descubrir que el movimiento orbital y la caída libre se regían por la misma ecuación, la ecuación de la gravitación universal de arriba. Esto es lo que pasa con la Enterprise cuando es atacada y obligada a salir de la velocidad warp en la nueva película de la franquicia: Into Darkness. La película nos da el dato más importante, la distancia a la Tierra (r en la ecuación de Newton). Si las lecturas de la nave no fallaban, esta distancia era de 273 000 km que es aproximadamente tres cuartas partes de la distancia que separa a la Tierra de la Luna (aunque la Luna se ve bastante más grande, pero de eso hablaremos en un momento). Debido al intenso ataque del USS Vengeance (la maligna nave del almirante Alexander Marcus) el generador warp de la Enterprise se desalinea y la nave pierde energía para contrarrestar la fuerza gravitatoria de la Tierra. La escena dura 10 minutos desde que los motores de sustento de la nave quedan inhabilitados y el capitán Kirk, en una frenética y emocionante carrera logra alinear el motor warp y salvar por pocos segundos a la Enterprise de estrellarse contra la Tierra. Para ese momento la nave ya se encuentra dentro de la atmósfera terrestre, y supongo yo a algunas pocas decenas de kilometros de la superficie. Claro, con un dramático desenlace para el heróico Kirk.

¿Qué tiene de malo esta escena si acabamos de decir que un objeto que no esta en orbita caera directamente contra la Tierra? Primero, la Enterprise no está en órbita, y esto es creíble porque la nave fue forzada (a punta de cañonazos) a salir de velocidad warp, sin darles oportunidad de "nivelar" los parámetros orbitales como la velocidad y altura deseada. Luego, cuando los motores se apagan, la nave simplemente cae. Esto es, estamos completamente seguros que la nave no esta en órbita. El problema surge de que a una altura de 273 000 km sobre la superficie, la aceleración de la gravedad que sabemos por nuestras clases de secundaria y preparatoria que tiene un valor de 9.8 m/s^2 sobre la superficie, es de 0.005 m/s^2 a esa altura, simplemente eso quiere decir que la nave apenas caería 30 km en una hora, y no los miles que lo separan de la Tierra. Claro, mientras más se acerca a la Tierra, la aceleración aumenta, así que habrá que tomar en cuenta el cambio de esta aceleración de acuerdo a la ecuación de Newton. En un ejercicio muy sano, he logrado generar la siguiente gráfica que nos muestra el tiempo que le toma en caer contra la distancia hacia la superficie. Este tiempo es menor si consideramos a la Luna (y en la peli, la Luna se ve muy cerca, a pesar que les separa una distancia de 100 000 km). La Luna ejercerá una fuerza que atraerá a la Enterprise en dirección contraria a la de la Tierra, pero al ser la masa de esta mayor, al final la fuerza de la Tierra ganará. La gráfica derecha ignora la Luna, mientras que la izquierda la considera.

En ambos casos los tiempos de caida libre son de 1.28 días para el sistema Tierra-Enterprise y 1.27 días considerando la Luna dentro de los calculos. Esto es más de un día completo para llegar al motor warp, ponerse un traje antiradiación y alinear el generador sin correr peligro a exposición peligrosa de la radiación. Esto me lleva a lo siguiente con lo que no estoy de acuerdo. Veamos la siguiente imagen con la distancia a escala entre la Tierra y la Luna:

Esto es a una distancia de 384 400 km, sin embargo la Enterprise se encontraba a 111 400 km, aproximadamente una cuarta parte de esta distancia hacia la Luna. A esta distancia la Luna se veía sumamente imponente a un costado de la nave, pero resulta que en realidad a esta distancia la Luna no se extendería más allá de dos grados en el cielo. Esto es el tamaño de una moneda si la extendiéramos a una distancia de un brazo con respecto a nosotros. Para poner en perspectiva, la Luna a nuestra distancia subtiende medio grado en el cielo. Si estuviéramos a la distancia de la Enterprise, solo se vería cuatro veces más grande, lo que es mucho mayor, pero no como para poder observarla tal y como aparece en la película.

Con esto me gustaría cerrar la entrada de hoy. No quiero dar la noción de que no me gustó la película. Como suele suceder, entender qué esta mal en una película nos enriquece como personas. Si en un principio no me hubiera interesado, no me habría preocupado por generar todos los cálculos. Como diría Spock, Larga y Próspera vida...

#38 Kepler RIP

noreply@blogger.com (Marcel) — Sun, 26 May 2013 19:43:00 +0000

Lo que sigue es un resumen de la noticia que puede leer por aquí.

Kepler es un telescopio espacial de 1.4 metros, cuyo principal objetivo es la búsqueda de planetas extrasolares a partir de las curvas de luz de las estrellas que observa (por ejemplo aquí). Este objetivo era logrado a través de un complejo sistema que permite al telescopio observar regiones con una gran precisión tanto en brillo como en posición. Para este fin contaba con sistemas de giroscopios que eran accionados por cuatro "ruedas" que orientaban al telescopio. Para su correcta orientación tres de las cuatro ruedas eran necesarias. En Julio del año pasado una de estas ruedas se dañó. La segunda rueda se dañó la semana pasada (escribo esto en 26/05/2013), por lo que la misión prácticamente se ha dado por perdida. Sin un sistema de giroscopios que orienten la nave, los científicos a cargo son incapaces de controlar la dirección en la cual apunta el telescopio.

Las ruedas de la misión Kepler instaladas en la nave (en negro).

Curiosamente las ruedas del tipo que se han usado en esta misión han fallado en otras ocasiones, o han sido en algún punto poco fiables para ser usadas. "Reconocemos que las ruedas han tenido una historia bastante accidentada", dice William Borucki, científico espacial del Ames Research Center en Campo Moffett , California, y principal investigador de la misión Kepler. En 2001, las ruedas del Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer de la NASA tuvieron un fallo semejante, mientras que la misión japonesa Hayabusa presento fallos en 2004 y 2005. El sistema de ruedas del TIMED (Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere Energetics and Dynamics de la NASA) presento una experiencia similar en 2007, y la misión de la agencia Dawn sufrió fallos en 2010 y 2012.

Los ingenieros de la NASA tenían el conocimiento de los fallos en este tipo de ruedas antes de lanzar la misión Kepler al espacio, en 2007, como nos lo hace saber John Troeltzsch, ingeniero en jefe del programa Kepler de Ball Aerospace en Boulder, Colorado. "Nos dimos cuenta de cuán serio (era este problema) ha finales de 2007", nos dice. Para entonces la misión estaba a punto de lanzarse y resultaba inviable realizar ajustes para intentar corregir las fallas debido en parte al alto costo de estos y a que la misión ya se había pospuesto en dos ocasiones anteriores. A pesar de esto, las ruedas fueron re-examinadas y algunos ajustes de último minuto para evitar futuras complicaciones fueron realizados. Troeltzsch dijo, "La valoración fue que los cambios prevendrían la ocurrencia del tipo de problemas que habían sucedido en ocasiones pasadas".

Tras el fallo de las dos ruedas, capaces de llegar a entre 1000 y 4000 revoluciones por minuto, la nave ha entrado en "modo seguro", mientras el debate de cuáles deberían ser los pasos a seguir se abre. Por lo pronto, no parece viable una misión de rescate que reemplace las ruedas, con lo cual "La ciencia que estábamos haciendo con Kepler, tal y como la estábamos haciendo, ha acabado", nos dice Troeltzsch.

La gráfica muestra la el período de la órbita de los exoplanetas descubiertos por Kepler contra su tamaño.

La misión Kepler inició en 2009, tuvo un costo de US$600 millones y lograba discernir una fluctuación en 10 partes por millón de la luz de una estrella para poder identificar eclipses debidos a planetas. Kepler descubrió más de 2700 candidatos a planetas extrasolares, mientras que confirmó 63 sistemas tanto en tamaño como en órbita. Se esperaba que la misión acabara en 2016.

#37 El origen de las unidades de medida. (Parte III: La edad media.)

noreply@blogger.com (Aitor) — Wed, 22 May 2013 08:47:00 +0000

Continuamos nuestro viaje para conocer las unidades de medida que utilizamos para describir nuestro mundo y para darle sentido a tantas cosas en la vida, empezando por la economía. En Nicaragua al igual que en otras partes de América Latina, a pesar de los diversos esfuerzos de los gobiernos por estandarizar el uso del Sistema Internacional de unidades de medida (del cual hablaremos en una entrega futura) es común encontrarse con unidades de medida de un origen muy diverso. Encontramos unidades de medida del Sistema Internacional o sus derivadas como el litro en las botellas de bebidas y el centímetro (derivado del metro) conviviendo con unidades provenientes del Sistema Imperial (o Sistema Inglés) como la pulgada, la yarda, el galón, o la libra. Así mismo curiosamente también conservamos en uso unidades de medida de origen medieval europeo heredadas de la colonia española que en el mismo continente europeo han pasado al olvido desde el siglo XIX. En la entrada de hoy aprenderemos sobre este último interesante grupo.

Recreación de un mercado medieval en Óbidos, Portugal. (Foto: http://www.cuenta-atras.com/media/uploads/ImagenesOfertas/minhotour/obidos-cuenta-atras/)

En la edad media europea no existía una regulación general sobre las unidades de medida, pues como vimos en una entrega anterior, al caer el Imperio Romano se perdieron gran parte de las unidades de medida que se habían logrado estandarizar. En la Europa medieval (Y también se puede aplicar al Norte de África, Oriente Medio y Asia Occidental pues había intercambio comercial fluido entre todas estas regiones) cada ciudad (llamada también villa) tenía sus propios patrones que diferían de los de otras ciudades. Esto podía ser un gran problema para los comerciantes. Para ayudarles en su trabajo, a la entrada de cada ciudad y puerto comercial, y con más frecuencia en la plaza del mercado de la villa, en una pared solían haber a su disposición unas muestras de los patrones utilizados en dicha ciudad para que los usaran como referencia. Por ejemplo en esta foto vemos la vara, unidad de medida de longitud de la cual proviene la vara que utilizamos actualmente en Nicaragua. Esta de la fotografía corresponde a la utilizada en la villa de Jaca así como en todas las villas bajo su dominio o gobierno, en el antiguo reino de Aragón (actual España) . La de la fotografía se encuentra en la catedral de la villa.

Patrón de una vara medieval en una pared de la catedral de la villa de Jaca en España. (Foto: Wikimedia Commons)

Los comerciantes y los oficiales a cargo de velar que no se cometieran fraudes en los mercados realizaban copias en madera o metal de estas varas para poder darles uso práctico, como podemos ver en la siguiente figura. En este caso es una composición de dibujo sobre foto en la que se muestra al Almutafaz u oficial designado por el rey para vigilar el orden y legalidad de las transacciones en el mercado, comprobando que una vara de medir de un comerciante esté en acuerdo con el patrón de la villa, en este caso Sos del Rey Católico (que utilizaba también la vara jaquesa). Esa vara patrón en concreto fue tallada en el año 1339. (Más información aquí.)

Oficial Almutafaz comprobando la longitud de una vara de medir comercial.

Algunas veces tenían una definición procedente del uso militar, por ejemplo en ese caso una vara se definía como la distancia entre el centro del pecho y la mano con el brazo extendido y era aproximadamente la longitud de la flecha de un arquero.

También habían patrones para peso, volumen y lo que fuera necesario medir para el comercio. Por ejemplo junto a la vara de medir se colocaban balanzas y recipientes (cántaros, alcántaras) como representación de la unidad de volumen estándar. Sin embargo este sistema podía ser todo un dolor de cabeza ya que prácticamente, no cada reino, sino cada ciudad importante tenía sus patrones propios. En el caso de España y Portugal, los dos reinos principales que heredaron sus patrones de medida a América Latina, sus unidades (así como gran parte de muchos otros aspectos de su cultura) estaban muy influenciados por los utilizados por los árabes del norte de África, que ocuparon gran parte de la Península Ibérica durante la edad media. Esto se nota en el origen árabe del nombre de algunas de estas unidades como la "alcántara", la balanza árabe usada para medir pesos (en realidad masas), o el nombre mismo del oficial del mercado (Almutafaz).

Imaginemos esta diversidad multiplicada por el número de ciudades que habían en toda Europa, Oriente Medio, Asia Occidental y el Norte de África. Hacía falta una estandarización. Si bien esta no de logró realmente hasta el siglo XIX con el Sistema Internacional, ya desde el renacimiento se hicieron grandes esfuerzos por lograrlo, aunque fuera a lo interno de cada reino o estado.

Dibujo de Venecia (en la actual Italia) en el año 1500. Venecia llegó a ser uno de los puertos más importantes de Europa y el Mediterráneo durante la edad media, donde llegaban comerciantes desde lugares tan lejanos como China y la India a vender sus productos, lo que obligaba a los comerciantes venecianos a tener un buen dominio de los distintos sistemas de unidades de medida de la época. (Imágen: http://turquistan.wordpress.com/)

En este enlace tenemos una muestra de algunas de las unidades de medida medievales más comunes y su correspondencia aproximada en el Sistema internacional. (Recodemos que las medidas podían variar significativamente de una ciudad a otra).

Aquí hemos visto solo algunas unidades de ejemplo, pero la variedad de ellas a lo largo del mundo medieval era grande, tanto en definición como en valor. En la próxima entrega veremos como con el "descubrimiento" del nuevo mundo por parte de los navegantes europeos algunas de estas unidades medievales llegaron al continente americano y como a su vez las nuevas necesidades comerciales y militares dieron pie a que surgieran nuevas unidades.

#36 Grandes Simulaciones de N Cuerpos

noreply@blogger.com (Marcel) — Fri, 17 May 2013 01:51:00 +0000

Estudiar la Estructura a Gran Escala no suele ser sencillo. Se necesita recolectar una gran cantidad de datos espectroscópicos de una gran cantidad de galaxias en miles de cúmulos y ademas, de esto intentar mapear el gas que reside en esas galaxias, tomar en consideración la energía oscura y la materia oscura, los grandes vacíos y también tomar en cuenta que no toda la materia que "brilla'' (materia bariónica) podrá verse. Esto último suele deberse a los llamados efectos de selección, que limitan el poder de los surveys (grandes misiones dedicadas exclusivamente al mapeo de regiones del cielo o cielo completo, o busqueda de un cierto tipo de objeto). Un ejemplo muy común de un efecto de selección es la magnitud máxima sobre la cual el nivel de ruido perjudicará una medida espectroscópica. Y esto provoca que el universo local este mejor mapeado que las regiones más distantes.

Una estrategia es darle la vuelta a la tortilla e intentar entender la Estructura a Gran Escala usando simulaciones por computadora. Es básicamente como jugar un videojuego, aunque en este caso solo somos capaces de controlar las condiciones iniciales, dejando correr el resto de lo que sucederá a su libre albedrío. Las constantes fundamentales de la cosmología (de los que ya alguna vez hable por aquí) deben ser elegidos cuidadosamente de los resultados de los más importantes surveys, ya que estas constantes definirán la física del "universo'' que nos planteamos crear. Dos simulaciones nos son especialmente interesantes, por su tamaño y poder para reproducir lo observado en la Estructura a Gran Escala. La primera de estas es la mítica simulación del "Millennium'', que fue la primera "gran" simulación de N cuerpos de la historia. La idea básica es comenzar con una gran cantidad de "cuerpos" (para Millennium fueron usadas ~10×10⁹ partículas) distribuidos al azar en una caja rectangular de 500 h Mpc (recordemos que 1 h Mpc ~ 3.2×10²² años luz), con una cierta masa por partícula (típicamente de 10⁹ masas solares, la masa de un gran cúmulo de estrellas o de una pequeña galaxia), los cuales se dejarán evolucionar, esto es, simplemente veremos como estas partículas empiezan a responder ante la fuerza de gravedad que sienten entre ellas. El problema de los N cuerpos debe ser resuelto numéricamente en una cantidad de pasos cuantizados tras los cuales cada partícula dentro de la caja se habrá movido una cierta distancia que depende de las interacciones que será capaz de cálcular la supercomputadora que podamos comprar. Las especificaciones de este experimento estan en Springel et al 2005 (el preprint puede ser descargado de forma gratuita aquí). La simulación del Millennium comienza en un tiempo z=127 y termina en z=0, lo cual es un lapso de 10 giga años que termina en nuestra época. La estructura final es desplegada en una hermosa película que asombró a todos en su momento. La podemos ver a continuación.

Mientras los años pasaban el poder computacional se incrementaba de acuerdo a la ley de Moore, permitiendo incrementar el número de cálculos (recordemos que Millennium necesitaba aproximadamente 10¹⁰ cálculos por paso). Tal es el caso que una nueva simulación con mayor resolución (una caja de 250 h Mpc) que permite determinar en mayor detalle la Estructura a Gran Escala, la simulación Bolshoi (del ruso "Grande'', Klypin et al. 2011). El número de partículas es menor, 8×10⁹, pero la cantidad de pasos en su evolución se ha incrementado en el 400%, esto es 400000 pasos para cada partícula entre z=80 a z=0. El resultado también es desplegado en la siguiente película.

Sin embargo, todo tiene un pero. En el caso de las grandes simulaciones, este es que lo que se simula no son galaxias ni estrellas, esto es, la materia que podemos ver, que en este blog llamaremos materia bariónica desde aquí en adelante. Desde hace mucho se sabe que la gran cantidad de materia del Universo se encuentra en forma de halos de materia oscura (de los que hemos hablado aquí y aquí ), que corresponde al 90 por ciento de toda la materia que existe en el Universo. Estas simulaciones no toman en cuenta la materia bariónica, de tal manera que lo que observamos en esas simulaciones, todos esos puntos luminosos, no representan realmente galaxias ni aglomeraciones de estrellas, sino partículas de materia oscura dentro de las cuales deberían de "vivir'' las galaxias. Estas partículas efectivamente tendrán que acoplarse con la materia bariónica en algún momento de la evolución si quieren describir el Universo. Pero con este tipo de simulaciones no podemos entender por ejemplo problemas de segregación o ambiente galáctico en cúmulos o en supercúmulos de galaxias. Una forma de atajar este problema es considerar funciones "semi-analíticas" que cambien las condiciones del ambiente para acercar las simulaciones un poco más a la realidad. Estas funciones deberán de asumir como el ambiente es modificado por la presión del gas y la radiación. En mi opinión, simular materia bariónica dentro de los halos de materia oscura es el próximo gran reto de las simulaciones de N-cuerpos. Después de todo, nosotros vivimos en una galaxia formada por materia bariónica, parte de la cual nosotros mismos estamos formados.

#35 Isaac Asimov: Ciencia y Belleza

noreply@blogger.com (Marcel) — Sat, 27 Apr 2013 03:56:00 +0000

Los que me conocen bien saben que soy un gran fanático de Isaac Asimov, así que simplemente no he logrado resistirme a colgar este video. Espero les agrade.. con el debido respeto del dueño del canal..

#34 Exoplanetas Terrestres descubiertos por Kepler

noreply@blogger.com (Marcel) — Wed, 24 Apr 2013 18:17:00 +0000

Ya ha pasado mucho tiempo desde que el Observatorio espacial Kepler vio luz por primera vez, y casi no pasa una semana sin que se sepa alguna noticia de este telescopio. Siempre noticias gratificantes. Hace un par de semanas se dio a conocer la noticia de que fueron encontrados dos sistemas, el sistema Kepler-62, que alberga por lo menos 5 planetas, dos de ellos del tamaño conocido como "supertierra", los planetas Kepler-62e y Kepler-62f; y el sistema Kepler-69 con al menos dos planetas, siendo Kepler-69c considerado como supertierra.

¿Qué es una supertierra? Básicamente cualquier planeta con un tamaño que se encuentra en el rango entre 1.25 a 2 veces el tamaño de nuestra Tierra. ¿Cómo detecta Kepler tales planetas? Los planetas fueron descubiertos a través de las curvas de luz de sus estrellas. La curva de luz es una herramienta que permite determinar cuándo la luz proveniente de la estrella se "eclipsa" debido al paso de un planeta delante de ella. A continuación vemos las curvas de luz para los planetas del sistema Kepler-62.

A partir del tiempo de eclipsamiento se puede establecer un tamaño mínimo para los planetas en cuestión.

Encontrar planetas con tamaños comparables a la Tierra se está empezando a volver común, mas encontrar planetas en la región de habitabilidad de sus estrellas (región donde la temperatura alcanzada por la radiación emitida por la estrella puede hacer convivir al agua en sus tres estados de forma cómoda) y que estos planetas sean del tipo "rocoso" no es algo que se escuche de forma tan frecuente. Kepler-62e y f tienen probablemente una composición rocosa, o como mínimo podrían estar cubiertos por agua en estado solido en la mayoría de su superficie. Claro que una cosa es vivir en la zona de habitabilidad, y la otra es que sea posible que pueda existir vida en tales cuerpos. La estrella Kepler-62 es en realidad pequeña y fría (como lo describiría un astrónomo, una estrella K2), asi que la zona de habitabilidad está mucho más cerca de la estrella que en el sistema solar. El planeta Kepler-69c, que tiene un radio de 1.7 veces el tamaño del nuestro, se encuentra orbitando alrededor de una estrella del mismo tipo que el Sol, con una órbita de 242 días, lo cual podría llevarnos a pensar que se trata de un planeta con características similares a Venus. La noticia completa puede ser leída aquí.

Hoy por hoy no hemos encontrado ningún planeta que cumpla ambas condiciones: tener un tamaño comparable al de nuestra Tierra y orbitar en la zona de habitabilidad. Sin embargo hasta el momento Kepler ha confirmado ya 63 sistemas, tanto en los tamaños de sus planetas como en el tamaño de sus órbitas. Esta página nos muestra estos sistemas ya confirmados, la cual está muy interactiva.

#33 Acerca de los primeros resultados del AMS

noreply@blogger.com (Marcel) — Fri, 19 Apr 2013 02:56:00 +0000

Existen dos maneras de medir los rayos cósmicos que nos llegan del espacio. Una manera indirecta, esperando observar qué efectos tienen los rayos cósmicos al interactuar con partículas de la atmósfera, y otra más bien directa, yendo al espacio y midiendo desde ahí. Elegir una u otra dependerá de la cantidad de dinero que seamos capaces de pasar por caja. Esto es, si no contamos con los millones necesarios, mejor nos quedamos en la Tierra e intentamos medir desde acá. Esto ya se hace, existe una veintena de proyectos de base tierra que miden la cantidad de rayos cósmicos mediante los "productos" que hacen su aparición en cascada cuando un rayo cósmico golpea la parte alta de la atmosfera. Por poner un ejemplo tenemos el Pierre Auger Observatory, que es un observatorio de rayos cósmicos ultra energéticos. La idea es tan simple como colocar contenedores de agua distribuidos de manera estratégica en algun área. Abajo la foto de uno de tales contenedores.

Si un rayo cósmico ha atravesado la atmósfera, lo más probable es que choque con alguna de las tropocientas moléculas que la habitan (probablemente nitrogeno u oxigeno). Estas moléculas recibirán una enorme porción de energía y se desintegrarán en otras partículas que a su vez alcanzarán más moléculas que se encuentren por ahí. Esto provocará una cascada de partículas que en general cubren un gran área cuando alcanzan la superficie. De ahí la necesidad de cúbrir grandes áreas con tales contenedores para determinar que tipo de partícula inicio la cascada. Todavía más problematico aún es la necesidad de recurrir a modelos para estas cascadas que permitan discernir la partícula semilla. Esto como se imaginarán es algo que hace de este método "relativamente" barato (contenedores que detecten emisión Cherenkov por otro lado no son cosa de juego) bastante complejo.

Obviamente uno pensaría que si fueramos directamente al espacio, podríamos interceptar las partículas antes de que se desintegren en miles de millones en la atmósfera, lo que nos daría la ventaja de saber con precisión que nos esta llegando. Y si tenemos una estación espacial a nuestro servicio y millones de dolares del CERN y colaboradores internacionales, tenemos el plato servido. El Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) instalado en la International Space Station (ISS) es un detector de rayos cósmicos (partículas cargadas ultra relativistas que suelen tener origen cósmico). La partícula de principal interés para esta misión es el positron. El positron es una partícula muy interesante, porque veas por donde lo veas, la falta de positrones es alarmante. El universo debería tener tantos positrones como electrones, pero esto no es así. La carencia de positrones es uno de los grandes misterios de la ciencia.

Aún con el desconocimiento de como desaparecio del Universo toda la antimateria "reliquia" del Big Bang, existen muchos otros procesos que crean antimateria continuamente. Medir el total común de la cantidad de positrones que nos llegan es la misión del AMS y podría dar claves de que paso con toda esa antimateria. La próxima figura es el resultado global de 18 meses de detección que indica la fracción de positrones a cada intervalo de energía. La curva tiende a decaer hacia un valor (~10 GeV), tras lo cual la emisión que nos llega del espacio aumenta hasta valores que no pueden determinarse todavía con la cantidad de datos observados hasta el momento.

El artículo técnico de recomendable lectura nos cuenta más en detalle. El exceso de la fracción de positrones no puede ser explicado a menos que se asuma un origen astrofísico no tomado en cuenta hasta ahora en los modelos o nueva física de partículas. Lo primero supone que no entendemos bien la física de los púlsares (estrellas colapsadas que soportan su gravedad únicamente por el principio de exclusión de Pauli, que contienen toda su masa en un volumen esférico de solo algunas decenas de kilómetros y que rotan sobre si mismas a tal velocidad que son capaces de completar una vuelta sobre su eje en fracciones de segundos). Si este es el origen del exceso de positrones que nos llegan, en los próximos años y segun se vayan completando los datos, la curva decaerá a altas energías. De no hacerlo, y esta es la noticia que tiene emocionado a todo el mundo, la mejor hipótesis será recurrir a la aniquilación de materia oscura en el halo de la galaxia. Podemos leerlo aquí, donde se darán detalles acerca del tema.

La matería oscura ya ha pasado por este blog antes. Representa una piedra en el zapato para la astronomía y la física por igual. Siempre escapa a todas las observaciones, perdiéndose de manera misteriosa y evadiendo nuestros esfuerzos más hercúleos por encontrarla. Desde hace mucho se asume que esta sería una clase de partícula que solo sea afectada por la fuerza de gravedad. Esto evitaría que emitiera fotones, y por lo tanto seriamos ciegos a ella. Sin embargo, finalmente podría estar empezando a deslizarse la cortina que nos impide verla. Los positrones actuarían como nuestra luz, y el AMS sería nuestros ojos. Ojos para ver materia oscura. Pero todavía no cantemos victoria...

#32 Resumen acerca de los resultados de Planck

noreply@blogger.com (Marcel) — Mon, 08 Apr 2013 17:01:00 +0000

Mucho se ha dicho acerca de los resultados del Observatorio Espacial Planck. Pero como suele suceder, mucho de lo que se dice no es ni fácil de digerir si no tenemos algunas nociones básicas de cosmología y cómo se realizan las mediciones de los parámetros cosmológicos. Así que esta entrada quiero dedicarla a explicar que mide Planck y como interpretamos los resultados que podemos leer en la treintena de artículos que esperan ser publicados hasta el momento (que pueden ser descargados de forma gratuita aquí).

Dicho esto, Planck es un Observatorio de medidas cosmológicas. La medida cosmológica más importante es la del espectro de cuerpo negro del CMB (del que ya hable un poco por aquí). Si medimos la temperatura del espectro en cada punto del cielo obtendremos un mapeado de las anisotropías del CMB. Ese mapeado ya fue fabricado antes, por el Observatorio Espacial COBE:

y después por el WMAP:

Esto es, Planck es el Observatorio Cosmológico de tercera generación. El mapa de las anisotropías de la temperatura obtenido por Planck es el siguiente:

¿Que se obtiene de este mapeado? No es sencillo explicarlo, sin embargo el modelo estándar de la cosmología reza que la temperatura al tiempo de la recombinación (la primera vez que en el Universo aparecieron átomos) tendría que tener anisotropías de origen cuántico, que llevarían al universo a ser lo que es hoy. Estas fluctuaciones (que rondan aproximadamente entre ±0.0005 K) deben ser medidas con gran resolución para identificar diferentes regiones en el universo primigenio, y de ellas podemos derivar los parámetros cosmológicos primordiales, esto es, la fracción de energía del universo, la fracción de materia, la fracción de radiación y la curvatura misma del universo (de lo que ya hable un poco por aquí).

¿Cómo obtenemos estos parámetros? Construyendo un "Espectro de Potencias". El espectro de potencias es un indicador estadístico del grado de "agrupación" de las estructuras a diferentes escalas. Veámoslo de esta manera, las personas primero se agrupan (o viven) en pueblos o ciudades (grandes o pequeñas). Algunas preferirán vivir solas apartadas de la civilización, pero en general la gente prefiere vivir en compañia de otras personas. Luego, las ciudades y pueblos se agrupan en provincias, estados o departamentos (que los llamarás dependiendo del país donde habites). Estas provincias, estados o departamentos a su vez los agrupamos en naciones, y las naciones se encuentran en continentes, los cuales serían los últimos tramos de la escala. Si pudieramos hacer un espectro de potencias de las organizaciones humanas cada una de estas agrupaciones (pueblos ó ciudades, provincias, estados ó departamentos, naciones y continentes) representaría un pico en el espectro. El espectro de potencias obtenido por Planck es el siguiente:

Cada máximo del espectro representa agrupaciones en las anisotropías del CMB a diferentes escalas. El siguiente video nos muestra como se genera el espectro tomando en cuenta las diferentes escalas del mapa del CMB de Planck:

El máximo principal representa las primeras aglomeraciones de materia en el universo primigenio, mientras que los máximos secundarios (llamados modos secundarios) son normalmente asociados con las "Oscilaciones Acústicas Bariónicas" (Baryon Acoustic Oscilations, ó BAOs), ligadas a la materia oscura de la que hablaremos en futuras entradas.

Entrados a esto, la distribución de las anisotropías del CMB debe de depender de las constantes cosmológicas que deben de poder derivarse del ajuste del espectro. El mejor ajuste (realizado con un 68% de confiabilidad) revela que la constante de Hubble, el parámetro cosmológico más importante, es H_0 = 67.4±1.2 km s-1 Mpc-1, mientras que el parámetro de materia (siendo la mayor parte de ella materia oscura) es de Ω_m = 0.315±0.017, el parámetro de energía oscura es Ω_Λ = 0.686±0.020 y el parámetro de curvatura del universo es por tanto Ω_κ = -0.001±0.037, que implica practicamente que κ = 1, un universo plano.

No todo son rosas, la constante de Hubble obtenida por Planck nos trae un valor bastante más bajo que los medidos por surveys externos y por las medidas de las supernovas (Reiss et al., 2011), con H_0 = 73.8±2.4 km s-1 Mpc-1, ó el predecesor WMAP-9 (Hinshaw et al., 2012) con H_0 = 70.0±2.2 km s-1 Mpc-1. Gajes de la ciencia, prometo mantenerles informados de como se resuelve esta discrepancia, si es que lo hace.

Finalmente, tal vez la única nota del Planck que realmente signifique nueva ciencia (ya que los predecesores de Planck habían medido todos los parámetros mencionados anteriormente) es el acuerdo en 6 sigmas con respecto a la existencia de un período inflacionario, un momento del universo donde la razón de la expansión fue increíblemente mayor que en cualquier otra era. ¿Por qué sucedio la era inflacionaria? Nadie lo sabe. ¿Es seguro ahora afirmar que ocurrió tal época? No, todavía deberán de rechazarse (o verificarse) otras hipótesis. ¿Por qué pensamos que ocurrió tal evento cósmico? Lo explicaré en futuras entradas, por el momento espero que el presente nos ponga al corriente de qué midió Plank y nos acerce más a comprender como se construye la ciencia de la cosmología observacional.

#31 El origen de las unidades de medida. (ParteII: Las primeras unidades de medida.)

noreply@blogger.com (Aitor) — Wed, 03 Apr 2013 11:38:00 +0000

En la anterior entrega de esta serie aprendimos algunas de palabras que designan grandes números y los errores que comunmente se cometen al utilizarlos. En esta ocasión entraremos en materia para hablar de las primeras unidades de medida.

El uso de las primeras unidades de medida se pierde en el tiempo, pero se cree que surgió como una necesidad de comunicar a otros miembros de la comunidad información referente a distancias y a tiempo. Por ejemplo la distancia que es necesario recorrer para encontrar una fuente de agua o una presa de caza, o el tiempo transcurrido entre estaciones o temporadas de caza o recolección de determinados alimentos. Obviamente la primera unidad de tiempo utilizada fué el día, marcado por el paso del Sol, y el mes, marcado por las fases de la Luna. De la misma forma las distancias largas se medían en días de camino necesarios para alcanzar un determinado lugar. Así pues, fue probablemente la astronomía la más antigua de todas las ciencias que dio a la humanidad la posibilidad de medir y cuantificar su entorno.

Las fases de la Luna fueron una de las primeras unidades utilizadas por nuestros ancestros para medir el tiempo. (Foto: Observatorio Astronómico de la UNAN-Managua).

Así cuando notaron que la sucesión de las estaciones coincidía con la salida y puesta del Sol por determinados puntos del horizonte nació el concepto de año. Los registros más antiguos del uso de la astronomía para medir el tiempo datan de hace 3600 años. Se trata del famoso Disco de Nebra, un disco de bronce elaborado un pueblo prehistórico que habitó una región de Alemania durante la Edad del Bronce y la Edad del Hierro. En este disco están representadas estrellas, el Sol, la Luna y están marcados los lugares en el horizonte por donde se ponía el Sol en los Solsticios y los equicoccios, señalando así el comienzo de las estaciones. El disco fue utilizado durante aproximadamente mil años hasta la Edad del Hierro (se desconoce si por el mismo pueblo que lo construyó originalmente) y fue modificado en al menos cuatro ocasiones para reflejar los conocimientos que tenían los usuarios del momento. Fue encontrado en una colina utilizada para rituales religiosos durante la Edad del Hierro.

El Disco de Nebra, de 3600 años de antigüedad, muestra que ya en la Edad del Bronce se utilizaban instrumentos astronómicos para medir el tiempo. (Foto: Wikimedia Commons)

Pero no creamos que esto fue exclusivo de los humanos, sabemos que hay animales que utilizan también sus propias unidades de medida para transmitir información sobre alimentos a otros miembros de su especie, como las abejas, que tienen un lenguaje matemático para indicar distancias y rutas sorprendentemente desarrollado.

Conforme las habilidades tecnológicas de los humanos se fueron desarrollando, especialmente con la necesidad de intercambiar bienes y mercancías y de ordenar la tierra para la agricultura, surgió la necesidad de establecer unidades de media variadas para diferentes magnitudes físicas y aplicaciones.

En un principio, de forma natural se empezaron a usar partes del cuerpo humano o su movimiento como unidades de medida, así nacieron los pasos para medir distancias cortas. Pero pronto fueron necesarias unidades más precisas. Hace 2600 años los babilonios y los egipcios utilizaban ya el cúbito como unidad de longitud. El cúbito, también llamado codo era la distancia del antebrazo desde el codo hasta la punta del dedo medio. Los romanos definieron el pie como dos tercios de un cúbito y así esta unidad se extendió por todo el imperio, siendo una de las pocas que han sobrevivido hasta hoy, ya que la mayoría de las bien definidas unidades de medida romanas entraron en desuso al caer el imperio.

En la mitología Judeo-Cristiana, Dios le da instrucciones a Noé para construir el arca, y las medidas le son especificadas en cúbitos, lo que muestra la influencia de egipcios y babilonios en la cultura hebrea de la época.

Para medir volúmenes de forma pragmática se utilizaron los recipientes en que se almacenaban como unidades de volúmen. Esto variaba según se midiera el volúmen de líquidos o de sólidos. Por ejemplo para comerciar se utilizaban ánforas para el vino o toneles para la cerveza. Así aun hoy en dia utilizamos unidades de volúmen como la taza o la cucharada para nuestras recetas de cocina o el barril para los combustibles líquidos.

Muy pronto surgió la necesidad de estandarizar estas unidades de forma precisa para el comercio por lo que surgieron los patrones de las unidades de medida, pero esto es un tema que dejaremos para la siguiente entrega.

#30 Pequeño editorial acerca del escepticismo.

noreply@blogger.com (Marcel) — Tue, 26 Mar 2013 01:17:00 +0000

Yo solía ver los Expedientes Secretos X... es más, lo disfrutaba. Era una buena serie, tenía episodios sino fascinantes, mínimo interesantes, que te obligaban a quedarte hasta el final. El guión era tremendo, las conversaciones entre Moulder y Scully legendarias e inteligentes, los argumentos eran siempre frescos y la imaginación volaba por todos lados. Soy de los que admitó que Expedientes Secretos X dejó un vacío televisivo que ha sido difícil de llenar. Pero también admito que mucho del argumento principal de la trama era el debate entre el escepticismo y la credulidad. Cada episodio contenía una fuerte discusión acerca de la naturaleza de los casos, y en cada una de ellas, el creyente encarnado por el inteligente Fox Moulder se sobreponía encima de las hipótesis de la no menos astuta pero si más ingenua, Dana Scully. Y no fue sino despues de varios años que un amigo me hizo notar que Expedientes Secretos X favorecía siempre un punto de vista mágico, conspiranoico o, peor aun, pseudocientifíco. ¿Y saben qué? Es completamente cierto. Los Expedientes Secretos X son el sueño de cualquier ufólogo, chamanista, espiritista, u otro charlatán, por que la respuesta correcta, la que resolverá el caso que se nos planteó en los primeros 5 minutos, y de la que se darán pruebas en los 40 minutos restantes sin lugar a alguna interpretación más terrenal de los hechos, será la de lo sobrenatural, lo oculto, lo que la ciencia no puede explicar y por ende tenemos que recurrir a fuerzas antiguas que gobernaban la humanidad antes de ser desplazadas por modernos pero secos é insípidos conocimientos cientifícos.

Y la verdad no tengo grandes problemas con eso. Hoy en día disfruto mucho de las historias que no tengan que inventar fuerzas mistícas para dar resolución a la trama, pero también disfruto de LOST, The Walking Dead, El Señor de los Anillos y otras tantas que me piden creer en cosas ajenas al sentido común. Detesto las concepciones religiosas, pero leer la balada de los Valars fue uno de los momentos más épicos de mi juventud. No creo en fantasmas ni espirítus, pero disfruté completamente de Avatar: Legend of Ang y su interpretación pseudo mágica del orden del universo. Al final del día se que es una historia que tiene incluso una moraleja, pero que no son guías para interpretar el mundo. El mundo es mucho más complejo, llegar a la respuesta correcta depende de más que solo creer o tener fe en una línea de pensamiento, se necesita mucho esfuerzo para comprender, mucha meditación, pero más importante, seguir un camino de escepticísmo, incluso hacia la respuesta que todo mundo acepta como correcta.

Y es que las fuerzas ocultas que explicaban el mundo cuando la humanidad era joven han sido desplazadas por algo mucho más robusto, principios naturales que nada tienen que ver con lo que nosotros queramos, si no que estan ahí por que son más que nosotros mismos, pero sin dejar de ser parte de nosotros a la vez. Pensar que no existen los fantasmas talvez abre la puerta a dudas, complejos y miedos acerca de la muerte, pero entender como cada célula de nuestro cerebro interpreta el mundo a tráves de corrientes eléctricas impulsadas por moléculas de carbono y nos hace ser nosotros, sin necesidad de alma, de espíritus y de escencias divinas, es que es algo que te quita el aliento. Y no es que pensemos que somos un cerebro, un corazón, ó un conjunto de órganos, no es que creamos que el mundo no tiene cabida para la magia. Claro que lo tiene, el lugar son esas historias que nos transmiten a tráves de ellas moralejas acerca del valor y la honestidad. Pero también aceptar que son solo eso, historias, que Moulder nunca resolvió un caso en realidad y que de estar nosotros en su situación, lo aplastantemente más probable es que la respuesta de Scully sea la correcta y la que resuelva el caso. Por que en el mundo en el que vivimos ella tendría la razón ya que no cree, pide evidencias. Y de no encontrarlas asume la hipótesis más sencilla, la que esta de acuerdo con ese humano que salío de las cavernas y vio en la oscuridad de la noche, no fantasmas ni dioses, si no un mundo que necesitaba ser comprendido. Y es que no es malo temer a la oscuridad, lo malo es caer en ella...

#29 Nueva serie: El origen de las unidades de medida (parte I: Los grandes números).

noreply@blogger.com (Aitor) — Sun, 17 Mar 2013 12:26:00 +0000

Después de mucha inactividad debido principalmente a compromisos académicos, hemos decidido volver a embarcarnos en la aventura de escribir este blog de divulgación, para lo que estamos preparando una serie de artículos que esperamos puedan disfrutar y compensar en parte el abandono en que teníamos este proyecto.

Este es el primer artículo de una serie dedicada a buscar el origen de las unidades de medida que utilizamos a diario sin reparar normalmente en su origen y en su definción. En Nicaragua tenemos un caso interesante en el que cotidianamente se mezclan unidades de medida de diversos sistemas con origenes muy variados, algunos ya obsoletos. Pero esta primera entrada la dedicaremos a los números. ¿Cómo llamamos a los números muy grandes? ¿Sabés cuál es la diferencia entre un millardo, un millón, un billón y un trillón? Los nombres de estas cantidades suelen dar origen a mucha confusión y en este artículo intentaremos esclarecer cúal es la manera correcta de llamarlos.

En el ámbito científico por lo general no hay estos problemas ya que para nombrar a los números grandes se usa la "notación científica": Los números de cien en adelante se escriben como múltiplos de potencias de diez. Por ejemplo 100 es lo mismo que 10 x 10, osea 10², que se lee como "diez al cuadrado". El superíndice llamado exponente nos indica cuantas veces tenemos que multiplicar el número por si mismo, en este caso dos. Así:

1000 = 10 x 10 x10 = 10³ que se lee "diez (elevado) al cubo".

10 000 = 10 x 10 x 10 x 10 = 10⁴ que se lee "diez (elevado) a la cuarta potencia".

100 000 = 10 x 10 x 10 x10 x 10= 10⁵ que se lee "diez (elevado) a la quinta potencia".

1 000 000 = 10 x 10 x 10 x 10 x10 x10 =10⁶ que se lee "diez (elevado) a la sexta potencia"

Y así sucesivamente. Como se puede notar, el número de la potencia (exponente) es también el número de ceros detrás del uno. Normalmente a la hora de nombrarlos informalmente se abrevian como "diez al cubo", "diez a la cuarta" e incluso comunmente "diez a la cuatro", "diez a la seis", etc. Pero si queremos escribir otros números como por ejemplo 200, solo necesitamos factorizarlos como un número multiplicado por múltiplos de diez, por ejemplo:

200 = 2 x 10²

5 000 = 5 x 10³

47 000 = 4,7 x 10⁴

Sin embargo, fuera del ámbito científico y técnico, esta nomenclatura no se utiliza y en su lugar usamos palabras para nombrar los números muy grandes. El problema es que debido a que las mismas palabras se utilizan en diferentes lugares para referirse a diferentes cantidades tienden a surgir confusiones, en especial cuando se traducen artículos en inglés al español en los medios de comunicación. Esto es porque la mayoría de los paises de habla inglesa suelen usar el llamado sistema corto de origen estadounidense y los hispanohablantes usamos el sistema largo de origen europeo.

En el sistema largo asignamos los nombres basados en potencias de millones. Osea cuando tenemos un millón de millones ( 1 000 000 000 000 = 1 000 000²) le llamamos "Billón", cuando temos un millón de millones de millones (1 000 000 000 000 000 000 = 1 000 000³) le llamamos "Trillón" y así sucesivamente lo que sigue una lógica clara en la que el exponente nos indica la raíz del nombre. También en el sistema largo existen unidades intermedias entre estos valores, aunque están cayendo en desuso, por ejemplo a mil millones (1 000 000 000) le llamamos "Millardo" y a mil millones de millones "Billardo", etc.

El sistema corto también llamado estadounidense, esta basado en potencias de mil, por lo que 1000² es un Millón, 1000³ es un Billón, 1000⁴ es un trillón. etc. En este caso (como veremos en otros artículos muy común en los sistemas de unidades inglesas) la relación entre el exponente y la raíz del nombre no existe y puede tender a confusión. En la siguiente tabla podemos ver una comparación para algunos de estos números entre los dos sistemas y sus respectivos sistemas de potenciación, incluyendo la notación científica de base 10:

Así debemos tener cuidado al leer artículos traducidos del inglés en que el traductor suele mucho caer en el error de traducir el "Billion" estadounidense como "Billón" en español, cuando lo correcto es traducirlo como "Millardo". En los textos de divulgación sobre astronomía por ejemplo ocurre mucho que como la edad del universo son trece mil setecientos millones de años, es incorrectamente traducido al español como "13,7 billones de años" pues es la nomenclatura del sistema corto estadounidense en que se escribió el texto originalmente, lo correcto es usar el sistema largo y escribir "13,7 millardos de años".

Para terminar, unos datos curiosos, el Reino Unido había usado tradicionalmente el sistema largo europeo, pero en 1974 se adoptó oficialmente el sistema corto. Así aun hoy en día hay mucha gente que por costumbre continua usando el sistema largo y conviven ambos. Otro ejemplo es Canadá, donde se hablan dos idiomas oficiales. Cuando utilizan el idioma francés, los canadienses deben utilizar el sistema largo mientras que cuando usan el idioma inglés deben usar el sistema corto.

Un caso aun más curioso ocurre en Grecia, donde nacieron las raíces de estos nombres. Se usa un sistema propio relacionado al sistema corto, pero con otros nombres y otras bases. En griego Millón literalmente signfica "Mil grande" por lo que esa palabra no se usa. En su lugar utilizan la miríada para decir diez mil, así un millón se dice "cien miríadas" y un millardo "bi cien miríadas" y un billón "tri cien miríadas" y así sucesivamente.

Espero que hayan disfrutado con este artículo, pronto estremos subiendo más de esta serie y de otros temas. Como siempre pueden dejar comentarios y opiniones.

#28 El CMB y el efecto Sunyaev-Zel'dovich

noreply@blogger.com (Marcel) — Sat, 24 Dec 2011 06:32:00 +0000

En muchos sentidos, los astrónomos trabajan con un solo tipo partícula, fotones. Al flujo de fotones se le conoce como radiación, que de alguna forma puede ser vista como "energía pura" atravesando el espacio. A diferencia del sonido, esta no necesita ningún medio para propagarse, y a pesar de lo que uno podría pensar, crear fotones (luz) es sumamente fácil, hasta usted mismo los está creando en este momento. Dependiendo del tipo de radiación que nos llega (lo que esta ligado con la energía de dicha radiación), podremos saber qué mecanismo físico está entrando en juego, y de esta forma obtener alguna información del objeto que genera dicha radiación. En el camino, a veces se descubre un objeto nuevo con un comportamiento jamás antes visto (como fue el caso de los AGN, Active Galactic Nuclei, núcleos galácticos activos), y en otras ocasiones lo que se descubre es una nueva física. Este ir y venir es común en la ciencia.

Un objeto se caracteriza por la forma de la radiación que emite, esto es el espectro. Un espectro no es más que la radiación medida en diferentes energías (que por una cosita llamada constante de Plank, está asociada al tamaño o longitud de onda de los fotones). Un objeto que no experimente importantes eventos energéticos, tendrá una radiación más característica a bajas energías (como un gas frío), mientras que otro verdaderamente energético nos mostrara una gran intensidad de la radiación a altas energías. Entonces, sabiendo solo estos pocos detalles, ¿tendrá el Universo mismo como una sola cosa (como un solo objeto) un espectro característico? Bueno, para responder esta pregunta, primero recordemos que antes he dicho que hasta usted, humilde lector, está radiando en este momento. Entonces ¿por qué no brilla usted en la oscuridad? ¿Cuál es la diferencia que estriba entre los objetos que brillan, ó más bien, que se pueden ver por la luz que generan, de aquellos que en la oscuridad no pueden ser captados por ojos humanos? Una barra incandescente, por poner un ejemplo, brillará. Y seguro usted ya ha descubierto la respuesta: la temperatura de la barra se mide en cientos de grados, y la de las estrellas en miles, que no son comparables con los pocos 35 Celsius que ronda el cuerpo humano. Pero un humano radia, tal y como se revela cuando se usan gafas especiales para detectar radiación infrarroja. La siguiente imagen representa el espectro del Sol, que tiene su máximo en la región denominada como visible (donde podemos ver).

¿Cuál es entonces la temperatura del Universo? Bueno, la temperatura del espacio intergaláctico (o cualquier región vacía del espacio) esta alrededor de 2.7 Kelvin de temperatura (-270.45 Celsius), lo cual significa que el Universo mismo es muy frío, pero incluso con esta temperatura, la radiación propia del Universo es detectable, y recibe el nombre de CMB (del inglés Cosmic Microwave Background, o fondo cósmico de microondas), que tal como su nombre indica, radia en la longitud de onda característica de un microondas. La historia del origen de esta radiación es muy interesante por si misma, y se remonta a miles de millones de años en el pasado, cuando las leyes físicas mismas todavía no se habían definido, y el Universo se encontraba en una edad oscura donde la radiación era incapaz de viajar mas allá de una distancia tan minúscula que no existe hoy en día el álgebra para trabajar con ella. Prometo contar esta historia en otra ocasión.

Finalmente respondamos una pregunta mas: ¿Cómo vemos la radiación del CMB? En principio lo vemos como un espectro de cuerpo negro, el espectro característico de un objeto que emite radiación exclusivamente por su temperatura que originalmente fue descubierta por Arno Allan Penzias & Robert Woodrow Wilson ("A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s", 1965). A partir de ese punto, muchos trabajos estuvieron dirigidos a examinar la información que se podía extraer de la radiación de microondas del fondo cósmico. La imagen de dicho espectro puede verse a continuación.

Rashid Alievich Sunyaev & Yakov Borisovich Zel'dovich, propusieron que el espectro del CMB se alejaba ligeramente del espectro de cuerpo negro. Esto se debe a una interacción entre los fotones individuales y el medio lleno de electrones extremadamente energéticos. Tal efecto había sido estudiado por primera vez por Arthur Holly Compton, en 1922, quien explica como un fotón muy energético puede ser dispersado al dar blanco contra un electrón, cediendo buena parte de su energía en el proceso. Esto le valdría a Compton el Nobel en 1927, ya que por aquella época todavía quedaban algunas dudas sobre el comportamiento de los fotones. Anteriormente la naturaleza ondulatoria de la luz había sido el paradigma del electromagnetismo, pero el efecto Compton demostraba que la "luz" de altas energías (rayos X) podía tratarse también como bolas de billar rebotando en el espacio (aunque las ideas acerca del comportamiento corpuscular ya se manejaban con los trabajos de Einstein y, con mayor relevancia, los de Planck).

No obstante los fotones no quedaban intactos después del impacto, si no que buena parte de su energía se trasladaba al electrón. Esto es, la radiación incidente era diferente de la radiación dispersada mediante este proceso. Sunyaev & Zel'dovich ("Microwave Background Radiation as a Probe of the Contemporary Structure and History of the Universe", 1980) explicaron que si los papeles se invertían, y era el electrón quien llevaba una gran energía e impactaba contra un fotón muy poco energético, sucedería el proceso inverso (y por esta razón tal efecto recibe el nombre de Compton Inverso o CI). Ellos sabían que esto podía ser de gran importancia para estudiar el espectro de CMB proveniente de los cúmulos de galaxias. En estos lugares, y debido a las grandes masas que están aglomeradas, el medio se calienta mucho y los electrones adquieren velocidades relacionadas a millones de Kelvin de temperatura. Por otro lado la radiación del CMB corresponde a la de solo 2.7 grados sobre el cero absoluto, lo que presta las condiciones adecuadas para que el CI se de. Podemos ver uno de dichos cúmulos a continuación.

El CI puede ser visto de la siguiente forma: en el marco de referencia del laboratorio un electrón y un fotón se acercan y se dispersan, quedándose el fotón con parte de la energía del electrón. Lo que ve el electrón por su parte (en el marco de referencia de este, ó más bien, en un marco de referencia que inicialmente se mueve a la misma velocidad, incluyendo dirección, que él) es a un fotón acercarse. Si el choque es frontal, el proceso desacelera al electrón, pero en su marco de referencia lo que se ve es que retrocede (ya que con una menor velocidad, el marco primero lo alcanza y luego lo rebasa). Debido al impacto, el fotón tiene una energía dentro del marco del electrón, relacionada con la conservación de momento lineal (con las correcciones relativistas pertinentes). Pero desde el marco del laboratorio, entra en juego el efecto Doppler, donde una onda adquiere mayor energía si es vista desde un punto en reposo, que desde el un marco que se mueve con respecto a la fuente de la onda (el electrón). Es este corrimiento Doppler hacia el azul (ya que las mayores energías están hacia el azul) la fuente de la energía adicional del fotón.

Lo que veremos del CMB es que la intensidad de la radiación se ve corrida hacia las regiones más energéticas, diferente que a como se vería si la radiación no interactuara con la materia. Pero claro, cuando las energías del electrón y el fotón se van volviendo comparables, entonces el efecto deja de ser importante (ya que la diferencia de energía entre los marcos de referencia tampoco serán importantes). Finalmente habrá una región en el espectro que se satura de los fotones corridos hacia el azul y aquellos que ocupan este lugar debido a que el CI no les modifica, lo cual conlleva a un máximo de intensidad diferente al CMB "normal". La figura con la que finalizo fue fabricada por mi siguiendo las instrucciones del artículo técnico de Sunyaev & Zel'dovich que he mencionado mas arriba. Vemos que varios efectos físicos se combinan para darnos este impresionante "enazulamiento" del CMB.

#27 El viento estelar y el modelo de Parker (segunda parte).

noreply@blogger.com (Aitor) — Fri, 23 Dec 2011 08:49:00 +0000

En la entrega anterior explicamos como se descubrió el viento solar y como nos afecta y define los límites del Sistema Solar. En esta ocasión veremos como este fenómeno ocurre también en otras estrellas además del Sol y como podemos medirlo indirectamente.

¿Producen viento todas las estrellas?

En principio si, pues todas ellas tienen mayor presión en su superficie que la que hay en el vacío circundante. Sin embargo, como veremos en la próxima entrega, la propia ecuación que describe el modelo de Parker, muestra otro factor muy importante presente en el sistema: la gravedad. El gradiente de presión que acelera el gas hacia el espacio, debe luchar contra la enorme fuerza de gravedad de la estrella que intenta retenerlo. El viento puede producirse solo si el gradiente de presión es mas fuerte que la gravedad, en caso contrario el gas simplemente no puede escapar y queda retenido.

Esto significa que es muy probable que objetos muy densos como enanas blancas o estrellas de neutrones, cuya gravedad es inmensa no produzcan vientos. Al menos no los descritos por el modelo de Parker. Sin embargo existen otros mecanismos que pueden crear otros tipos de vientos mucho mas violentos y caóticos que los de Parker: las erupciones magnéticas.

Se sabe que 1 de cada 10 estrellas de neutrones recién formadas producen los campos magnéticos mas poderosos jamás medidos (de manera indirecta) en el Universo, decenas de billones de veces mas intensos que el campo magnético terrestre. Se les conoce como magnetoestrellas y están formadas principalmente por neutrones, pero poseen una corteza de plasma residual de la estrella que los originó. Recordemos que todas las estrellas de neutrones se forman como el resultado de la explosión de una estrella supergigante roja muy antigua, dejando como resto una estrella de neutrones con varias veces la masa del Sol acumulada en una esfera de unos 20 km de diámetro. Gracias a la fuertísima gravedad en la superficie de la magnetoestrella, este plasma residual adquiere unas densidades enormes, al punto que adquiere la consistencia de un sólido, formando una corteza que cubre la estrella, pero sin dejar de ser plasma. Estas estrellas giran a velocidades enormes, de varios cientos de revoluciones por segundo, con una exactitud inigualable. Al moverse a velocidades tan altas, las partículas del plasma de su corteza generan los fuertes campos magnéticos que las caracterizan, como una dinamo cósmica. Al girar los fuertes campos magnéticos crean tensión sobre la corteza, hasta el punto en que esta se rompe y parte de ella es expulsada al espacio a gran velocidad, produciendo vientos de partículas que se mueven a velocidades cercanas a la de la luz. Sin embargo, debido a la intensa gravedad y a los fuertes campos magnéticos, una gran parte de este material vuelve a caer nuevamente sobre la estrella. Al ser desacelerado, el plasma emite su energía cinética disipada en forma de rayos gamma (y con forme pierden energía, progresivamente en rayos X y ultravioletas). Estos estallidos nuestros telescopios de rayos gamma los identifican con los que los astrónomos conocen como GRB (Estallidos de rayos gamma) y son las explosiones mas energéticas y violentas registradas en el Universo, al punto de que a pesar de estar algunas de ellas en los límites del Universo observable, el enrojecimiento Doppler cosmológico no ha podido hacer que se corran hacia longitudes de onda mayores y menos energéticas que los rayos gamma.

Representación artística de una magnetoestrella, se puede ver como de las grietas de la corteza salen chorros de plasma que vuelven a caer en ella siguiendo los campos magnéticos y la gravedad. (tomado de http://chandra.harvard.edu)

Los mecanismos magnéticos también son importantes en mayor o menor medida en otros tipos de estrellas. Sin embargo generalmente el del gradiente de presión suele ser el dominante.

Otra forma de ver los efectos del viento estelar es en las nebulosas que contienen estrellas, en las que el gas y el polvo de la nube es arrastrado y perturbado por el viento que emanan las estrellas, creando todo tipo de formas exóticas. Los mejores ejemplos de esto los encontramos en las nebulosas en las que se forman nuevas estrellas. Las estrellas jóvenes son muy calientes y como veremos en la próxima entrega, la temperatura es un factor muy importante en la velocidad del viento, de manera que producen vientos muy fuertes que crean todo tipo de turbulencias como muestran las siguientes imágenes.

Nebulosa Carina. Las extrañas formas que adopta la nebulosa se deben a la acción de los fuertes vientos de las estrellas que se están formando en su interior. Se pueden apreciar claramente los chorros ("jets") procedentes de dos estas estrellas probablemente en etapa t-tauri. (foto: VLT, ESO)

Estrella en formación, se aprecia como los vientos procedentes de la nueva estrella (oculta por un disco de acreción oscuro visible en el centro de la región amarilla con forma de mariposa) crean enormes turbulencias en los gases circundantes. En realidad toda la escena está inmersa en la nebulosa, pero esta solo es apreciable en las partes que son iluminadas por la estrella. (foto: GTC, IAC)

¿Podemos medir estos vientos?

Medir las características físicas del viento solar es relativamente fácil: basta con enviar una sonda al espacio un poco lejos de la Tierra y esta quedará inmersa en el mismo viento, midiéndolo directamente. Sin embargo con otras estrellas esto no es posible, de hecho es muy difícil poder hacerlo incluso indirectamente.

Hay sin embargo ciertas estrellas que facilitan mucho la tarea, son las del tipo P-Cygni (lleva el nombre de la primera estrella de este tipo que fué descubierta). Estas son estrellas jóvenes, supergigantes azules muy calientes de tipo Be. Producen un viento tan intenso que una gran parte de su masa es expulsada al espacio y forma una auténtica envoltura esférica ("shell") que cubre toda la estrella. Gracias a la espectroscopía podemos ver un desplazamiento Doppler hacia el azul de las líneas de emisión en la parte de la envoltura que se dirige hacia nosotros, de esta forma podemos medir la velocidad del viento que produce, y se ha encontrado que se ajusta muy bien al modelo de Parker.

Envoltura ("shell") de la estrella P Cygni. La estrella en sí está oculta artificialmente por el disco en el centro para evitar que su brillo sature el detector y oculte la envoltura mucho mas débil. (HST, NASA, tomada de http://www.windows2universe.org/the_universe/Pcygni.html&lang=sp)

Podemos ver pues, como el viento es un fenómeno muy común que de alguna u otra forma esta presente en casi todas las estrellas del Universo, y si tenemos en cuenta que son del orden de cientos de miles de millones por galaxia y que hay miles de millones de galaxias en el Universo, se trata realmente de un fenómeno universal, que trasciende enormemente las razones prácticas que tenemos para estudiarlo en el caso del Sol.

En la siguiente entrega y final, describiré en que consistió el trabajo que se presentó en la J.U.D.C de 2011 en simulaciones informáticas sobre el modelo de Parker.

#26 El viento estelar y el modelo de Parker

noreply@blogger.com (Aitor) — Sat, 17 Dec 2011 08:06:00 +0000

Como mencioné en un post anterior, presenté un trabajo teórico en la jornada de ciencias de la universidad, en el que se hicieron simulaciones del modelo de Parker para el viento estelar. En esta ocasión trataré de explicar en términos sencillos de que se trata todo esto.

¿Qué es el viento estelar?

El viento estelar es un flujo de material que desprenden las estrellas de su superficie, principalmente plasma (electrones, protones, partículas alfa) y en ocasiones también moléculas en el caso de las estrellas mas frías.

Se descubrió en los años cincuenta cuando se notó que habían ciertas interferencias en las comunicaciones de radio que se intensificaban cuando el Sol estaba en períodos de mayor actividad, en especial cuando desprendia grandes llamaradas de material (conocidas como eyecciones de masa coronal) en dirección a la Tierra.

Eyección de masa coronal fotografiada en 2002 por la nave espacial SOHO.

En ese entonces se creía que estas llamaradas barrían el el espacio entre la Tierra y el Sol como largas lenguas de fuego y que al entrar en contacto con la Tierra producen las interferencias. Eso fue hasta 1958, cuando el astrónomo Egene Parker propuso un modelo en el que el Sol emitía este material con simetría esférica, es decir, de la misma forma en todas las direcciones del espacio, en lugar de en lenguas de fuego estrechas y alargadas como se pensaba. A este flujo le llamó el "viento solar". Fué detectado dos años después en 1960 con el advenimiento de la era espacial, gracias a las sondas Lunik 2 de la Unión Soviética y a la mariner 2 de E.E.U.U. comprobándose que encajaba muy bien con las predicciones del modelo de Parker.

El profesor Parker en 2007 (Wikimedia).

¿A qué se debe el viento estelar?

Hay muchas causas, que dependen del tipo de estrella que lo produzca, desde campos magnéticos hasta ondas sísmicas en la superficie de la estrella. Sin embargo, el principal de ellos (el usado por Parker en su modelo) es el llamado gradiente de presión. Esto es que en la superficie de la estrella tenemos un plasma muy denso a altas temperaturas y por tanto tiene cierta presión. Sin embargo en el espacio vacío mas allá de la superficie de la estrella, la presión es prácticamente cero. Al igual que ocurre en la atmósfera de la tierra cuando se forman vientos en las borrascas que viajan de zonas de altas presiones hacia las de baja presión, también el material de la estrella viaja de la superficie de esta (alta presión) hacia el espacio vacío (baja presión). La forma en que cambia la presión de la estrella hacia el espacio es lo que se conoce como el gradiente de presión, y es la principal causa del viento estelar.

¿Qué sabemos del viento solar?

El viento solar es relativamente fácil de estudiar ya que podemos colocar sondas espaciales que lo midan directamente. Gracias a esto podemos monitorear constantemente sus propiedades y ver como evoluciona según los cambios que se observan en la superficie del Sol

Si bien el modelo de Parker en una primera aproximación pudo explicar bien el viento solar, este considera que el viento es un flujo estacionario, es decir que no cambia con el tiempo, el viento real no lo es, asi que hubo que hacerle modificaciones el modelo de Parker para incluir los efectos del cambio en el tiempo. Esto elevó mucho la complejidad del modelo, ya que además tiene en cuenta el campo magnético solar, el cual es arrastrado durante millones de kilómetros por las partículas cargadas eléctricamente que el mismo viento lleva. Cualquier partícula con carga eléctrica que esté en movimiento, genera un campo magnético. Las lineas de inducción de este campo magnético se juntan con las del Sol, haciendo un solo campo que se extiende tanto como el viento solar. Además, el Sol gira, arrastrando en ese giro las lineas del campo magnético, que se retuercen formando una espiral, que hoy se conoce como "espiral de Parker".

Grafica en la que se aprecia claramente la espiral de Parker según evoluciona elaborada con datos reales tomados por naves espaciales (incluidas sus posiciones en la gráfica). Las líneas punteadas son las líneas de inducción del campo magnético. Se ve como una eyección de masa coronal ocurrida en septiembre de 2011 distorsiona el campo magnético y altera momentáneamente la espiral (clic para ampliar y ver la animación).

El viento solar se extiende hasta encontrarse con el medio interestelar (gas y polvo de la Galaxia que está entre las estrellas). Ahí se produce una onda de choque conocida como la Heliopausa, que marca oficialmente el límite del Sistema Solar, donde el viento solar deja de tener influencia y se une al medio interestelar de la Galaxia a unos 15.000 millones de kilómetros del Sol.

Esta figura muestra la Heliopausa y la onda de choque que se produce al chocar el viento solar con el medio interestelar. También se muestra la posición relativa de algunas sondas que han alcanzado o están por alcanzar este límite.

Cuando el viento solar llega a la tierra, interacciona con su campo magnético, deformándolo y estirándolo. Una parte de las partículas del viento queda atrapada en el campo magnético terrestre y son conducidas por este hacia las regiones polares donde al interaccionar con la alta atmósfera y desacelerarse, producen luces de bellos colores que conocemos como auroras boreales (en el hemisferio norte) y auroras australes (hemisferio sur). El siguiente vídeo fue tomado por el astronauta Mike Fossum abordo de la estación espacial internacional durante las expediciones 28 y 29, donde se ven impresionantes tomas de las auroras vistas desde el espacio.

Además de eso, el estudio del viento solar es muy importante, pues vivimos en una civilización con cierto avance tecnológico que depende mucho del espacio, principalmente para radiocomunicaciones, y cuando el viento solar se intensifica (generalmente cuando una eyección de masa coronal se dirige hacia la tierra) se producen las llamadas tormentas solares, que pueden inducir sobrecalentamiento y descargas eléctricas en los satélites dejándolos fuera de servicio. Es por eso que la vigilancia y estudio del llamado "clima espacial" es muy importante. Y aunque la pérdida de los satélites puede ser algo muy grave, lo cierto es que hay riesgos aun mayores en tormentas realmente fuertes. En 1982 toda la región de Quebec en Canadá quedo durante horas sin suministro eléctrico debido a una tormenta solar. Y pueden haberlas aún mas intensas que dejen a medio planeta sin aparatos electrónicos. Imagínense lo que eso significa para nuestra civilización que depende tanto de la electricidad y los aparatos electrónicos y de los satélites, para la navegación de aviones y barcos, comunicaciones, hospitales donde cada vez mas se usan aparatos electrónicos sin los cuales poco o nada puede funcionar. Por ello es necesario invertir importantes recursos en estudiar el espacio, pues por inmenso que sea nuestro planeta no está aislado de el, y una civilización tecnológica como la nuestra no se puede dar el lujo de ignorarlo (tal vez ne el siglo XIX una tormenta solar por fuerte que fuera no afectaría a nadie mas allá de unas bonitas auroras, pero ahora que dependemos tanto de la electrónica es otra historia).

En la próxima entrega hablaremos de como se puede estudiar el viento en estrellas diferentes de nuestro Sol, y en una última entrega les explicaré en que consistió exactamente el trabajo que presentamos en la J.U.D.C.

#25 Trabajo de astrofísica teórica presentado en JUDC 2011

noreply@blogger.com (Aitor) — Sat, 29 Oct 2011 10:54:00 +0000

El viernes 28 de octubre de 2011 se llevó a cabo la Jornada Universitaria de Desarrollo Científico (JUDC) en el departamento de física de la UNAN-Managua. Tuve el honor de presentar un trabajo de astrofísica teórica (probablemente el primero realizado en el país en esta área), en el que participaron Humberto García Montano como mi tutor y Marcel Chow Martínez como asesor.
Se trata de simulaciones numéricas informáticas de un modelo simple para el viento estelar. Pueden leer aquí el preprint del artículo que hubo que entregar para el evento.
Prometo mas adelante escribir un artículo a nivel divulgativo para este blog.

#24 La Fractalización del Universo

noreply@blogger.com (Marcel) — Fri, 24 Dec 2010 06:57:00 +0000

Tal y como prometí, intentare finalizar mi trilogía de reportajes en torno a la geometría y la astronomía, dedicando el último a un tema poco conocido por la gente acostumbrada solamente a la matemática que se estudia en los cursos de secundaria. No es necesario recurrir a ecuaciones para entenderlo, ya que la idea principal bastante intuitiva, aunque oculta a los ojos si uno no pone la suficiente atención. Se trata de los fractales, asunto en el cual los matemáticos actuales han invertido su tiempo los ultimos 100 años. Un fractal es una estructura matemática, cuya principal característica es la recurrencia, esto es, podemos generar el fractal duplicando los resultados de una iteracion, tantas veces como se nos ocurra. Los fractales son realmente fáciles de fabricar. Supongamos por ejemplo, que tenemos una línea de longitud uno, ósea que medido con algún instrumento, en alguna unidad de medida, obtenemos uno. Dividamos esta línea en tres segmentos (delimitados por 0, 1/3, 2/3 y 1). Desaparezcamos el pedazo en medio. Obtenemos una raya con un hueco en el medio. Debido a que los segmentos sobrantes tienen la misma longitud del segmento que falta, no tendremos problemas en repetir el proceso que iniciamos con el segmento total original en ellos. Uno de los segmentos se subdividiria en 0, 1/9, 2/9 y 1/3; mientras que el otro en 2/3, 7/9, 8/9 y 1 (si siente más comodo seguirme haciendo sus propios cálculos, es libre de hacerlo, sino, solo fijese en la figura de abajo). A ambos segmentos se les retira el segmeto de en medio, y ahora tenemos cuatro subsegmentos de longitud 1/9. Cada uno de esos segmentos puede subdividirse tres partes de longitud 1/27, con lo cual en una nueva itineración obtendriamos 8 segmentos. Esto puede repetirse hasta el infinito, si usted lo desea, consiguiendo en cada caso subconjuntos de números que delimitaran cada segmento. El intercepto de todos estos subconjuntos (aquellos números comunes a todos los subconjuntos) es conocido con el nombre de conjunto de Cantor.

Los fractales se pueden construir con esta simplesa tan elemental, de hecho, otro ejemplo muy simple es el del Copo de nieve de Koch, generado a partir de un triangulo. Abajo podemos ver una serie de figuras que van mostrando como se genera el copo, y como queda el resultado final aplicado a una estrella de 6 picos.

Otro ejemplo es la conocida alfombra de Sierpinski, construida a base de una serie de cuadrados que se repiten itineradamente.

El punto de todos estos sencillos ejemplos es la escala; a una cierta escala la figura permanecera familiar que a otra. Como nosotros elejimos cuantas veces se efectuara la recurrencia, esta en teoria podria abarcar hasta el infinito. Asi, podriamos tener objetos que vistos a nuestra escala, y luego reducidos a escalas mínimas presenten la misma familiaridad.

Los fractales aparecen como tales en la literatura debido en gran parte al trabajo de Mandelbrot (abajo). El encontro el conjunto de Mandelbrot, generado al encontrar todos aquellos complejos (numeros reales + imaginarios) que satisfacieran que una cierta funcion (f(z)) convergiera a un número finito al sumarlo en una serie de potencias. Las propiedades del conjunto son increíbles, pero no me detendre a explicarlas, ya que con los ejemplos anteriores (más fáciles de comprender) nos basta y sobra.

Los fractales, por abstractos que nos parezcan, tienen aplicaciones reales en el mundo en que vivimos. Actualmente, los programas computarizados, sobre todo los que trabajan con imagenes, utilizan fractales para reducir la cantidad de datos que tienen que manejar. Ciertamente una imagen (pensemos en un bosque) contiene una gran cantidad de detalles, talvéz infinito número de detalles, que causarian finalmente que la imagen obtuviera una informacion monumental (ciertamente una camara no podria guardar una cantidad infinita de detalles, debido a que esta limitada por el principio de incertidumbre). Un fractal nos ayudaria mucho, debido a que guarda una gran cantidad de información (talvéz infinita) en un limitado número de operaciones, debido a que estas se repetirán constantemente. Pero, ¿qué tal si fuera en realidad la naturaleza la que se describe mediante fractales? Despues de todo, cuando observamos un bosque vemos una sucesión de arboles que se repiten, y dentro de los arboles mismos, podemos observar la apariencia familiar en el resto del árbol, por ejemplo, en una hoja.

De hecho, que tal si todo el universo fuera un enorme fractal. Es claro que no encontramos familiaridades entre las galaxias y los planetas, pero visto a gran escala (figura de arriba), el universo parece muy homogéneo, muy regular y similar, casi un fractal. ¿Que implicaria esto sobre nuestra percepción del universo? Algunos dirán que nada, pero que tal si utilizamos un poquito nuestra imaginación. Imaginese la alfombra de Sierpinski, llenando todo el espacio. ¿Qué dimensión tiene esa figura? Ó ahora usted intente medir la longitud del copo de Koch. Esto último parece muy simple, utiliza una regla para medir la distancia individual de cada uno de sus segmentos. Pero cada segmento posee subsegmentos, y estos poseen los propios subsegmentos, y sabemos que esto continuará de esta forma hasta escalas ridículamente infinitas. Entonces, ¿cómo medir un fractal? ¿Qué implica el concepto de dimensión en los fractales? Vemos que en la practica, este asunto es mas molestoso. Podemos pensar en los fractales como lineas (por lo menos en el caso de el copo de Koch) con lo cual su dimension es 1. Pero sucede que estas líneas llenan un espacio amplio y basto, que haga que el concepto mismo de dimension pierda significado.Lo cual, implica un objeto que tiene una dimensión entre 1 (debido a que es topológicamente una línea) y 2, ya que el espacio que ocupa tiende al plano mientras se llena. De esta manera, la dimensión de un fractal es definida como

Dimensión Topológica + Constante Irracional = Dimensión Fractal

En el caso del copo de Koch, vemos que una escalada de tres (si ocupamos un segmento unidad) ocupa un espacio de cuatro. Esto nos da una dimension de 1,26185907.., calculado con mi calculadora de bolsillo. Aunque esto parezca increíble, y talvéz no tenga que tomarse tan en serio, mas increíble es que en algunos fractales es posible tener diferentes dimensiones ¡a diferentes escalas y en diferentes localidades del fractal! Entonces las consecuencias de que nuestro universo, oiga usted el universo donde vive, sea un universo fractal serían bastante profundas para la cosmología. Se imagina usted viviendo en un universo que tuviera cuatro coma algo de dimensión.

#23 El debate sobre la materia oscura.

noreply@blogger.com (Aitor) — Sun, 05 Dec 2010 18:48:00 +0000

Actualmente hay dos modelos predominantes para explicar la forma del universo actual. El primero es el propuesto por Zwicky en los años 30 del siglo pasado, conocido en su forma actual como el modelo de la materia oscura fría. Se ha observado que los movimientos de las galaxias dentro de los cúmulos de galaxias y el de las estrellas dentro del disco de las galaxias mismas no podía ser explicado simplemente por lo que la teoría de la gravedad de Newton, e incluso la de Einstein predecía. Al parecer había enormes cantidades de materia que no podía ser detectada mediante la interacción con la luz, que estaba controlando la gravedad de estos sistemas, algo realmente monstruoso y gigantesco, que se le daría el nombre de materia oscura. Nadie sabe de que podría estar formada aunque hay muchas teorías que incluyen exóticos tipos de partículas elementales aun no descubiertas como las WIMP. Ademas surgió la teoría de la energía oscura, que introducía otra exótica entidad que tendría un efecto de gravedad negativa, haciendo que los objetos se alejen entre si, pero que solo tendría efectos medibles a gran escala, tan grande como el tamaño del Universo mismo. Esta energía oscura explicaría por que la expansión del universo parece acelerarse en vez de irse frenando.

Así tenemos un Universo regido por estas entidades misteriosas. La energía oscura rigiendo el comportamiento del universo a gran escala, acelerando la expansión, y la energía oscura, actuando a la escala de los cúmulos galácticos, haciendo que la materia se condense y forme las galaxias.

Sin embargo ha surgido otra alternativa que no muchos han tomado en serio, son las teorías de la dinámica newtoniana modificada o MOND que dicen que en realidad no existe tal materia oscura, sino que lo que ocurre es que a grandes distancias las leyes de Newton e incluso la relatividad general deben ser modificadas, esto es que constantes como la constante de gravitación universal en realidad no son constantes sino que varían con la distancia.

Una teoría parece un intento desesperado por aferrarse a la física que conocemos mientras la otra propone cambiarla totalmente. Ambas teorías tienen mucha evidencia experimental a su favor, y cada una la interpreta de diferentes formas. Sin embargo resultados recientes de los datos del satélite WMAP sugieren que las teorías MOND podrían ser las correctas.

Hace poco hubo una conferencia histórica sobre este tema en la Universidad de Bonn, Alemania en el que dos expertos de este tema, cada uno defensor de una de las teorías expusieron los últimos avances de cada una y luego hubo un fuerte debate al respecto con el publico asistente.

La conferencia puede verse en linea desde este blog, en inglés. Es una recomendación, es muy interesante y bastante clara sobre el problema. Todo un lujo.

http://www.scilogs.eu/en/blog/the-dark-matter-crisis/2010-12-02/podcast-to-dark-matter-a-debate-and-the-subsequent-tv-debate-are-online

Se puede ahí mismo descargar en PDF la charla del segundo conferenciante, lo cual realmente ayuda mucho a seguir la charla ya que en ocasiones no se ve bien la pantalla.

Que la disfruten!!

#22 Nueva conferencia.

noreply@blogger.com (Aitor) — Tue, 23 Nov 2010 19:12:00 +0000

#21 Seguimos produciendo ciencia

noreply@blogger.com (Aitor) — Sun, 07 Nov 2010 22:03:00 +0000

En la Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica se ha vuelto a publicar otro artículo con co-participación de personal del Observatorio Astronómico de la UNAN-Managua, esta vez por Humberto García Montano. Pueden leer el artículo en esta dirección:

http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2010RMxAA..46..291P&link_type=ARTICLE&db_key=AST&high=

#20 Al estilo de Riemann

noreply@blogger.com (Marcel) — Fri, 27 Aug 2010 06:11:00 +0000

Este es el segundo artículo de una trilogía que pienso escribir en torno a la geometría y a la astronomía. Le invito a iniciar un viaje a usted y tres compañeros mas por del espacio. Cada uno poseerá una nave espacial y estará situado para el despegue de tal forma que cada uno se encuentre localizado a noventa grados de separación del otro con respecto a la circunferencia del ecuador. De esta forma encienden sus motores warp y empiezan un viaje en línea recta hasta los confines más alejados del universo donde se irán alejando cada vez más, no solo de la Tierra, sino también unos de otros. Un observador vería que los viajeros forman un cuadrado imaginario que se expande en el espacio mientras las naves se alejan. Pasado un parsec de distancia (3,28 años luz), usted y todos sus compañeros detienen sus naves en sus respectivas posiciones y emiten una señal a uno de sus compañeros más, dando instrucciones de sus condiciones y sus fantásticos descubrimientos. Después de lanzar la señal, dirigen su mirada a algunos de sus compañeros más próximos y esperan la señal que este les envió. Debido a que todos emitieron al mismo tiempo, la diferencia de tiempo entre la emisión de la señal y la llegada de la señal de algún compañero, le ayudara a verificar que distancia dista entre cada uno (tomando en cuenta que todas las señales viajan a la misma velocidad). Este es el lado del cuadrado antes mencionado. Inmediatamente todos los viajeros reciben respuesta, con la más magnífica exposición de sincronización, todas las naves emprenden una vez más el viaje que habían temporalmente suspendido, alejándose unas de otras y de la Tierra. Sin embargo, la práctica de detenerse para verificar las distancias se repite cada parsec de distancia.

Hasta el momento esta imagen mental un poco complicada no nos lleva a nada. Antes de caer en el punto al que queremos llegar, quiero aclarar algunas cosas incomodas acerca de este experimento. Las señales que se envían las naves unas a otras, podrían ser emisiones laser, pero esto supondría que cada una atravesaría una distancia que sería proporcional a la separación de las naves de la Tierra. La distancia de la diagonal del cuadrado es √2 veces uno de sus lados. Esta diagonal es igual a dos veces la distancia de cualquier nave a la Tierra, la cual se encuentra en el centro del cuadrado. Esto supone una separación de 4,6 años luz entre cada nave, lo cual implica que las naves recibirán la señal cada cuatro años con 7 meses. Este es un tiempo que pondría a prueba cualquier paciencia, y solo sería utilizado en recibir una respuesta. Sugiero entonces utilizar naves robots equipadas con motores warp, capaces de viajar lo suficientemente veloz para que los viajeros se pongan en marcha sin desaprovechar sus recursos. En realidad el problema de la comunicación entre las naves se irá incrementando con el paso del tiempo. A una distancia de 2 parsec, el doble de distancia, las naves tendrán una separación de 9,2 años luz, el doble de separación anterior, y a un rayo de luz le tomaría el doble de tiempo completar su jornada. Y debido a este crecimiento proporcional, incluso a naves robot se les haría imposible después de algún tiempo completar la faena. Pero nos lleva al principal punto, el cual es que mientras más nos alejamos de la Tierra, mas nos alejamos del resto de las naves, y es fácil calcular la distancia de las naves si utilizamos la diagonal del cuadrado.

La diagonal de un cuadrado es igual a la hipotenusa de un triangulo rectángulo con catetos iguales, y para todo triangulo la suma de sus ángulos es 180. Este es un teorema que puede deducirse de los 5 Postulados de Euclides, que definieron las leyes de la geometría en el espacio plano, considerado por siglos como el único espacio. Para cualquiera, es totalmente lógico que objetos que se alejen entre si lo hagan en la misma proporción, sin importar la dirección en la que se muevan. Esto no nos sorprende porque la mente humana está habituada a los espacios planos. Aunque de hecho no vivamos en un espacio plano. Supongamos un experimento mental sugerido por el matemático, físico y astrónomo alemán, Johann Carl Friedrich Gauss. Suponga que usted debe plantar un bosque, y decide hacerlo dejando a los arboles en hileras paralelas. Gauss se dio cuenta que si las parcelas eran pequeñas, esta empresa no sería complicada, pero si extendiéramos este campo atreves de largas distancias, las hileras empezarían a converger hacia un punto sobre la Tierra. Este punto seria el polo, donde las líneas de latitud se unen. Y esto se debe a que la Tierra no es un plano infinito, sino más bien de forma más cercana a la esfera. Esto tampoco es completamente correcto, ya que todos sabemos que la forma de la Tierra no es esférica, sino más bien achatada hacia el ecuador. Pero representa una imagen acerca del comportamiento de un objeto en el espacio esférico, por lo menos en dos dimensiones. Y si el universo no fuera plano si no esférico, el último de los postulados de Euclides, el que indica que dos paralelas nunca se cortan, como vimos arriba, no se cumpliría.

¿Y qué pasaría con nuestras naves en el espacio esférico? Bien, supongamos que viajamos de un polo de la Tierra al otro. Usted acompañado de sus tres amigos inicia una carrera muy similar a la descrita más arriba, solo que en vez de viajar en cuatro direcciones atreves del espacio, recorrerán la Tierra en cuatro direcciones desde el polo norte hasta el polo sur. Este viaje sobre la superficie esférica de la Tierra se parecería en un comienzo a un viaje iniciado sobre una superficie plana, con los cuatro compañeros alejándose a razón de la distancia que los separa. Pero muy pronto esto cambiaria, cada vez que se alejaran del polo los cuatro amigos dejarian de alejarse entre ellos de la misma manera. Cuando les tocara verificar sus distancia de separación, en cada lapso notarían que la distancia que se alejan es menor que en el lapso anterior. Esto es debido a que usted se está moviendo sobre el globo, y como sucede con el ejemplo de las plantaciones, los objetos partiendo de un punto pronto tenderán en algún momento a seguir paralelas, algo inverso al experimento de Gauss. En el caso de los viajeros, se continuaran alejando pero con una razón de alejamiento menor, de hecho, pronto ya no podrán alejarse más, se encontraran a la máxima distancia posible entre ellos. Esto es cuando se encuentren en el ecuador y la separación entre dos amigos es πR/2, donde R es el radio de la Tierra. Si el viaje continua, los amigos no se continuarían separando, sino todo lo contrario, estos empezarían a acercarse entre si, hasta que se encontraran en el polo sur, punto de convergencia de su viaje. Si el viaje se hiciera redondo, ósea alrededor de todo el globo, los compañeros volverían a separarse en el polo sur siguiendo sus direcciones y todo terminaría en el punto de partida, el polo norte.

Un universo esférico es un concepto tremendamente difícil de imaginar. La Tierra se aproxima a una esfera tridimensional (aunque en realidad la Tierra no es una esfera), pero el universo representaría un caso de una esfera en cuatro dimensiones. En ella, usted y sus amigos viajarían cada uno en una dirección en línea recta con sus naves espaciales. Con el paso del tiempo, la distancia entre usted y sus amigos iría aumentando, pero en cada lapso en el cual usted verificara este alejamiento no crece con la misma razón que en lapso anterior. En un momento dado la distancia entre los compañeros no podrá aumentar más, usted y sus amigos se encontraran en el “Ecuador de la Cuatriesfera o hiperesfera” (este último término además se aplica a esferas en dimensiones superiores, las cuales son inimaginables para nosotros). Más allá de ese punto en el cuatriecuador, todos se encontrarán acercándose, hasta converger en el polo de nuestra cuatriesfera. Entonces todos podrán compartir unas cervezas y saber que literalmente han recorrido la mitad del Universo.

¿Y si en vez de detenerse cuando vea a sus compañeros, decide que continuara su viaje? Sucedería lo mismo que en el caso de atravesar el polo en la analogía con la Tierra. Los viajeros, en ese caso continuarían su viaje en redondo atreves del otro hemisferio de la cuatriesfera, hasta retornar al punto de partida justo por la retaguardia. Lo mismo ocurriría con un viajero que empezara a moverse en alguna dirección sin parar. Digamos que usted abandona su ciudad por el lado este. Después del viaje en redondo, usted retornaría a la ciudad apareciendo por el lado oeste. Para el viaje atreves de la cuatriesfera, usted y sus compañeros retornarían a la Tierra por las direcciones contrarias de las que partieron. Y este tal vez sea uno de los puntos más fascinantes del universo cuatriesferico, se trata de un universo finito donde cualquier viaje terminara en el mismo punto donde empezó.

El concepto de utilizar diferentes geometrías en el espacio fue introducido por Georg Friedrich Bernhard Riemann, uno de los matemáticos más importantes del siglo diecinueve. Riemann descubrió que, si se negaba el quinto postulado de Euclides, se podría obtener varios tipos de geometrías y espacios. La geometría esférica tiene algunas de las propiedades que discutimos, pero otras geometrías, como la hiperbólica, también son plausibles. En un universo hiperbólico, la separación entre los viajeros aumentaría más rápido que su distancia con respecto a la Tierra. Este es un caso de un tipo de universo infinito donde la geometría es curva. Riemann también imagino universos en donde la curvatura dependiera de la dirección. En ella, mientras los viajeros decidieran viajar en alguna dirección en particular, su separación podría no crecer tan rápido, e incluso, podrían volver a encontrarse. Pero eligiendo alguna otra dirección, los viajeros se separarían más rápido que lo que se alejan de la Tierra. Estos últimos en particular, representarían universos no homogéneos y anisotropicos, donde las leyes de la física no serian las mismas en todos los puntos del espacio.

#19 Publicaciones

noreply@blogger.com (Aitor) — Sat, 17 Jul 2010 16:37:00 +0000

Tenemos el gusto de anunciar que hay actualemente dos articulos publicados por Marcel Chow, miembro del grupo de astronomia del observatorio astronómico de la UNAN-Managua y colaborador de este blog. Pueden descaragrlos en las siguientes direcciones:

http://arxiv.org/pdf/0912.2395v1

http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?2008CoAst.157..357P&data_type=PDF_HIGH&whole_paper=YES&type=PRINTER&filetype=.pdf

Ademas sabemos que ha sido aprobada la publicación de otro articulo en el que participa Humberto Garcia, astronomo encargado de la instrumentacion del observatorio. Es solo una prueba de los nicas podemos hacer ciencia de calidad.

#18 Curso para profesores

noreply@blogger.com (Aitor) — Sat, 17 Jul 2010 14:43:00 +0000

Esta semana, de lunes a jueves el observatorio impartio un curso de enseñanza de la astronomia dirigido a profesores de secundaria de todo el pais. Esto fue parte de un proyecto de la comision 46 (educacion) de la UAI, en el que se abordaron temas de astronomia, astrofisica y cosmologia, con practicas experimentales diseñadas para enseñar con materiales baratos y faciles de conseguir, y lograr despertar el interes por la astronomia y las ciencias en general desde etapas tempranas. Para ello se ocupo material muy reciente y de gran calidad diseñado por la comision 46 especificamente para este curso, e impartido por excelentes profesores de diferentes nacionalidades, pertenecientes a dicha comision que vinieron para el evento. Este es apenas el segundo que se impartio, depues del de Colombia y es resultado de los excelentes logros alcanzados durante el CURCAA de Nicaragua en 2007 en un curso en el que participaron en ese entonces 300 profesores. Esto se une a los esfuerzos del observatorio con su programa de enseñanza en escuelas normales y el curso para profesores impartido el año pasado en el marco del año mundial de la astronomia. Les dejo unas imagenes de la ceremonia de inaguracion del lunes. Estan tomadas con mi telefono asi que la calidad no es buena.

Pofesor Javier Pichardo, coordinador del observatorio dando la bienvenida.

Dra. Rosa Ros, presidenta de la comision 46 de la UAI dando la bienvenida.

Primera charla del curso, impartido por la profesora Beatriz Garcia de Argentina.

#17 Invitación a noche de observación

noreply@blogger.com (Aitor) — Wed, 16 Jun 2010 19:33:00 +0000

Comunicado oficial:

Hola astrónomos aficionados saludos.

El observatorio Astronómico de la UNAN-Managua invita a la noche de observación el día 25 de junio hasta el amanecer del día 26 de junio del presente año.

El objetivo es la observación del Eclipse Parcial de Luna, a pesar que solo observaremos la mitad del evento.

Asista con su familia y que traiga su telescopio, binocular, cafecito, comidita y chaquetas, que paceremos toda una noche de observación y disfrutar ver objetos como:

1. Venus

2. Marte

3. Saturno

4. Cúmulos

5. La Luna

6. Júpiter

7. El cometa Mc Naught

8. Y terminamos con el Eclipse Parcial de Luna por la madrugada

Además, aprender a observar las constelaciones en el cielo.

El punto de reunión: cancha este de la UNAN-Managua

Hora: De 7:00 PM a 5:00 AM

(clic en la imagen para agrandar)
Saludo y los esperamos

Observatorio Astronómico de la UNAN-Managua

#16 Actividades astronomicas bajo la lluvia.

noreply@blogger.com (Aitor) — Sat, 29 May 2010 17:53:00 +0000

Por: Aitor Robleto

Pues no hay mucho que decir, estamos en epoca de lluvia, las observaciones son casi imposibles. Sin embargo no es excusa para dejar de trabajar por la ciencia. El observatorio sigue atendiendo cientos de alumnos de secundaria cada semana con el programa de visitas y charlas de astronomia, y lo mas importante, se esta llevando a cabo un programa de visitas del personal del observatorio a escuelas normales, donde se intenta preparar a los futuros profesores de primaria y secundaria para que puedan desarrollar los temas de astronomia que el nuevo programa incluye. Se les dan talleres de dos dias, con temas que abarcan desde los planetas, los eclipses, el sol, hasta evolucion estelar, galaxias y cosmologia. Y ademas se les enseña a realizar actividades didacticas para la enseñanza de la astronomia, como la construccion de planisferios y simuladores del movimiento del Sol en cartulina.

Tuve la oportunidad de ayudar la semana pasada en el taller impartido en la escuela normal de Jinotepe (Carazo). Una bonita experiencia.

Pueden ver mas informacion sobre el programa de visitas de colegios y el proyecto con las escuelas normales en la siguiente direccion: http://www.unan.edu.ni/oaunan/visitas-colegios.html

Esperemos que el clima mejore.