miércoles, 11 de enero de 2017

LA MATERIA OSCURA, UN UNIVERSO NUEVO

            En 1497, a la temprana edad de 24 años, un joven astrónomo de origen polaco, muy influenciado por antiguos eruditos como Aristarco de Samos, desarrollaba sus ideas en una Europa fuertemente dominada por la iglesia católica. Dios era el centro y la razón del funcionamiento del mundo, era indiscutible, era inamovible. El universo terminaba en la última de las esferas del cielo de Dante, y en el centro de todo estaba situada la Tierra. El Sol, los planetas y las estrellas giraban en torno a la Tierra en una suerte de ingeniosísimo artificio matemático que culminó en Aristóteles, y donde absolutamente todos los movimientos celestes quedaban, salvo algunas imprecisiones, perfectamente explicados. Tal fue la sofisticación de la teoría griega que llegaron incluso a fabricar un planetario portátil capaz de predecir eclipses, el famoso mecanismo de Anticitera. Resultaba muy osado tratar de cuestionar la voluntad de Dios y aquellos herejes que se atrevían, veían un horrible final presas de las llamas.


            El ingenio de este joven polaco no solo le llevó a construir una nueva teoría mucho más simple, la cual tardaría 25 años en demostrar y plasmar en el libro más importante de la historia, De Revolutionibus Orbium Coelestium, sino que pudo presentarla a modo de ficción, de manera que la iglesia no le prestara atención. Tras numerosos estudios de antiguos astrónomos y barajar una idea tan novedosa como ridícula, el joven comprobó que los movimientos celestes eran mucho más fáciles de predecir y mucho más precisos con un sencillo cambio; quitar a la Tierra del centro del universo y poner al Sol. Fue tal la revolución que generó su publicación que el libro fue prohibido por la iglesia durante los siguientes 300 años. Su nombre es Nicolás Copérnico y el efecto fue tan devastador que el universo y el ser humano jamás volvieron a ser los mismos. Se inició así la primera de las revoluciones copernicanas, que significó el triunfo de la razón sobre las ideas preconcebidas, cambiando el paradigma para siempre.
            Descubrir que nuestro planeta no es centro del universo solo fue el principio, después vino la segunda revolución copernicana cuando descubrimos que el Sol tampoco lo era, y que pertenecíamos a una gigantesca galaxia millones de veces más grande. Más tarde, con la tercera revolución copernicana descubrimos que el universo tenía miles de millones de galaxias como la nuestra y que además se estaba expandiendo.
            Cada uno de esos descubrimientos nos hace más y más insignificantes, y a día de hoy la cosa no ha cambiado. Vivimos la cuarta de las revoluciones copernicanas desde que se descubrió que la materia visible del universo, galaxias, agujeros negros, cuásares, púlsares, estrellas de neutrones, enanas marrones, polvo y gas intergaláctico, planetas, asteroides, cometas o materia que flota perdida en el espacio, es decir, toda aquella materia (podamos o no podamos verla desde aquí) que está formada por átomos y que interactúa con la luz, no es más que el 5% de la composición total del universo. Y las teorías científicas, que después de tantos siglos hemos refinado, realmente solo sirven para explicar esa pequeñísima porción del todo. El 95% restante, del cual apenas sabemos nada, están formados por dos misteriosos componentes, la materia oscura y la energía oscura, un 27% y un 68% respectivamente.
«La ciencia avanza mejor cuando las observaciones nos obligan a cambiar nuestras ideas preconcebidas.»
            En el año 1933, un científico de origen noruego llamado Fritz Zwicky, descubrió mientras investigaba un gran cúmulo de galaxias, llamado cúmulo Coma, que su materia visible no podía ser suficiente como para explicar las enormes velocidades de rotación observadas. Propuso la existencia de una «materia oscura» que contribuía a la masa total del cúmulo, el cual rellenaba todo el espacio entre ellas a modo de un enorme halo. Incluso produciría un efecto, ya predicho por Einstein, de lente gravitatoria. Como siempre suele pasar ante descubrimientos que se adelantan demasiado a su tiempo, la proposición de Zwicky fue tomada como una extravagancia y relegada al olvido hasta que 40 años más tarde, la americana Vera Rubin volvió a llegar a la misma conclusión, tras comprobar que las galaxias que investigó rotaban a una velocidad mucho mayor de la esperada. Para que las velocidades obtenidas por Rubin y Ford en sus observaciones concordaran con las teorías newtonianas y de Einstein se requería una masa 10 veces superior a la visible como mínimo. Empezó entonces «la caza de la materia oscura», una búsqueda que no ha concluido y que parece ir para largo.
            A día de hoy seguimos sin saber qué es exactamente la materia oscura, sin embargo, sí sabemos lo que no es. Tras varias décadas de investigaciones lo que podemos decir sobre ella es que no se trata de materia bariónica, es decir no son átomos ni ninguna clase de partícula subatómica conocida. Sabemos también que abunda en el universo en una cantidad 5 veces superior a la materia visible. Gracias a muchas observaciones sabemos que no interactúa, o lo hace de una forma extremadamente débil, con la materia conocida; y no tiene ninguna clase de interacción con la radiación electromagnética, por lo que resulta totalmente invisible, como si se tratase de una longitud de onda que no somos capaces de ver ni de imaginar siquiera. Sin embargo, sí que tiene la capacidad de deformar el espacio causando una atracción gravitatoria, y que por lo tanto toda la estructura material ordinaria del universo se agrupa entorno a esta materia oscura.
            El astrofísico David Spergel de la universidad de Princeton en New Jersey, una de las mayores autoridades a nivel mundial en lo referente a la radiación de fondo de microondas del Big Bang, asegura que, sin la materia oscura, 13.800 millones de años no habrían sido suficientes para la formación del universo. Ésta actúa a modo de andamiaje entorno a la cual se agrupan todas las galaxias y se convierte en la razón principal de por qué el universo es como es. Una de las mejores pruebas de su existencia con las que contamos es el mapa de la radiación de fondo de microondas que trazó el telescopio espacial WMap en 2001. En él se observa cómo era el universo cuando solo tenía una edad de 385.000 años y en la foto adjunta podemos vislumbrar un granulado básico fruto de las variaciones de temperatura que había de unas zonas a otras.
            A día de hoy existe una ferviente actividad entorno a la búsqueda de la materia oscura. La carrera para encontrar la partícula perdida es una de las prioridades a nivel mundial y existen numerosos experimentos orientados en este aspecto. No cabe duda de que será una revolución que nos traerá una nueva concepción del universo, pero hablaremos de ello en el próximo artículo.


Rubén Blasco – Agrupación Astronómica de Huesca

lunes, 19 de diciembre de 2016

21 DE DICIEMBRE: SOLSTICIO EL COMIENZO DEL INVIERNO

21 DE DICIEMBRE: SOLSTICIO
EL COMIENZO DEL INVIERNO

Agrupación Astronómica de Huesca


En la mañana del miércoles 21 de diciembre (en concreto, a las 11 horas 44 minutos), comenzará el invierno. Es el día del solsticio.

En este texto se explican de forma sencilla las características principales de un hito astronómico tan importante. Descubriremos las razones de que, siendo el solsticio de invierno el 21 de diciembre, su celebración tradicional en Nochebuena y Navidad tenga lugar dos días después.

Puesta de Sol, calle Alcoraz (Huesca)
El sol, en el solsticio de invierno, sale y se pone más al sur que ningún día, alcanza a mediodía su menor altura anual y son el día más corto y la noche más larga del año. Y se da el curioso hecho de que el comienzo del invierno, con su frío, coincide paradójicamente con el momento en que la Tierra se encuentra más cerca del Sol


1. El invierno empieza el miércoles 21 de diciembre

El invierno dará comienzo, según el horario vigente en España, el martes 21 de diciembre a las 11 horas y 44 minutos de la mañana.

La Tierra se hallará entonces en un punto de su órbita alrededor del Sol desde el que nuestra estrella se ve en la constelación zodiacal de Sagitario (mirando en dirección a Sagitario se encuentra también, aunque muy lejos –a 27.000 años luz de nosotros-, el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y el agujero negro supermasivo que se aloja en dicho centro).

Dado que la Tierra no completa su órbita anual en torno al Sol en un número entero de días, sino que tarda 365 días y un cuarto de día (unas 6 horas), el invierno comienza cada año, por lo general, unas 6 horas más tarde que el año anterior. Así, en 2014 lo hizo el 22 de diciembre a las 0 horas y 3 minutos de la noche; en el año 2015 se inició, también el 22 de diciembre, a las 5 horas y 48 minutos de la madrugada.

Sin embargo, en los años bisiestos como este, al añadirse un día en febrero, ese “avance” de unas 6 horas queda interrumpido, y el invierno empieza unas 18 horas antes que el año anterior. De esa forma, si en 2015 el invierno da inicio el 22 de diciembre a las 5 horas y 48 minutos, este año 2016, que es bisiesto, lo hará el 21 de diciembre a las 11 horas y 44 minutos de la mañana.

Puesta de Sol, calle Alcoraz (Huesca)
2. ¿Y entonces por qué Nochebuena es el día 24?

El cristianismo convirtió en fiestas sobresalientes, celebradas con tradiciones muy arraigadas y de gran antigüedad, el comienzo del verano y del invierno. El solsticio de verano se festeja la noche de San Juan y el solsticio de invierno en Nochebuena y Navidad.

¿Cuál es la razón de que el comienzo de las estaciones y sus festividades cristianas no coincidan, hallándose separados unos dos o tres días? ¿Por qué motivo el invierno da inicio el 21 - 22 de diciembre y Nochebuena y Navidad son el 24 y 25? La causa se halla en los 11 minutos de diferencia entre el ciclo solar de las estaciones y el año del calendario, que se acumulaban anualmente, hasta que dicha desviación quedó corregida en la reforma del calendario llevada a cabo por el papa Gregorio XIII en 1582.

Nuestro año de 365 días, con bisiestos, fue creado en Roma por Julio César en el año 46 antes de Cristo. En esa época, el comienzo del verano y del invierno se producían hacia al 24 de junio y el 25 de diciembre, tal y como se celebra en la actualidad, más de dos mil años después.

A partir de la época de César, sin embargo, esos 11 minutos anuales de diferencia comenzaron a actuar. Y cuando, casi 4 siglos más tarde, el concilio de Nicea se reunió el año 325 después de Cristo (el cristianismo era ya una religión tolerada y estaba próximo a convertirse en el credo oficial del imperio romano), el comienzo del verano y del invierno tenían lugar el 21 de junio y el 22 de diciembre. Los padres del concilio decidieron que tales fechas serían, en adelante, las de inicio oficial de las estaciones, pese a que su celebración, y así ha ocurrido hasta hoy, se hacía tres días después.


3. El Sol sale y se pone más al sur que en el resto del año

Todos sabemos que el Sol sale por el este y se pone por el oeste. Sin embargo, únicamente sale y se pone en los puntos del horizonte que señalan el este y el oeste dos días al año, los de los equinoccios, que marcan el comienzo de la primavera y del otoño.

Durante la primavera y el verano el Sol sale entre el este y el norte (por el noreste) y se pone entre el oeste y el norte (por el noroeste); en otoño e invierno, por el contrario, el Sol sale por el sureste y se pone por el suroeste. El solsticio de invierno, este 21 de diciembre, se caracteriza de esta forma por ser el día del año en que el Sol sale más al sureste (o sea, más cerca del punto del horizonte que señala el sur) y se pone más al suroeste. Y ello determina las otras características del solsticio invernal, que pasamos a comentar: la altura mínima que el Sol alcanza a mediodía y la duración, también mínima, de las horas de luz.


4. El Sol alcanza menor altura a mediodía que en el resto del año

El Sol llega cada día a su mayor altura sobre el horizonte a mediodía, y entonces se encuentra exactamente al sur (justo sobre el punto que señala en el horizonte el sur geográfico). La altura del Sol cada mediodía varía a lo largo del año, alcanzando su altura máxima en el solsticio de verano y la mínima en el de invierno. En estas fechas de diciembre, en que está vigente el horario de invierno y hay por tanto una hora de diferencia con la hora solar, el mediodía ocurre a la una de la tarde.

¿Cómo de alto está el Sol a finales de diciembre al mediodía? Poco. La altura mayor que un objeto celeste puede alcanzar sobre el horizonte es el cenit, el punto situado encima de nuestra cabeza. El cenit está a 90 grados de altura sobre el horizonte sur. Pues bien, el Sol llega a mediodía en Huesca, en el solsticio de verano, a 71 o 72 grados de altura sobre el horizonte sur, y solo a unos 25 grados de altura a mediodía al comienzo del invierno. Fijémonos estos días en la escasa altura del Sol, a la una de la tarde, mirando hacia el sur.


5. El día es más corto y la noche más larga que en el resto del año

Este 21 de diciembre, el Sol saldrá en Huesca a las 8 horas y 34 minutos de la mañana y se pondrá a las 17 horas y 52 minutos de la tarde. El día durará por tanto en nuestra ciudad  9 horas y 18 minutos y la noche 14 horas y 42 minutos. Se trata del día más corto y la noche más larga en tierras oscenses.

La duración del día y la noche al comienzo del invierno dependen de la latitud del lugar en que uno se encuentra. En ciudades situadas más al norte que Huesca, el día es más corto y la noche más larga que aquí. Y a la inversa, en las que están más al sur el día es más largo y la noche más corta que en nuestra ciudad.

En Zaragoza, que se encuentra algo más al sur que Huesca, la duración del día el 21 de diciembre es 3 minutos mayor, de 9 horas y 21 minutos. En Madrid el día tiene 13 minutos más que aquí (9 horas y 31 minutos). Y tal efecto se acentúa cuanto más viajamos hacia el sur: el día en el solsticio de invierno es en Sevilla de 9 horas y 40 minutos y en Rabat de 9 horas y 53 minutos.

Por el contrario, al norte de Huesca el día en el invierno es más corto y la noche más larga que en nuestra tierra. El 22 de diciembre la duración del día es en París de 8 horas y 14 minutos, en Londres de 7 horas y 49 minutos y en Estocolmo de 6 horas y 4 minutos.


6. El frío llega cuando más cerca estamos del Sol

La órbita de la Tierra en torno al Sol no es circular sino elíptica. El Sol, además, no se encuentra en el centro de dicha órbita sino en uno de sus focos, a 2 millones y medio de kilómetros del centro. Todo ello hace que, a lo largo del año, nos encontremos en unos momentos más cerca y en otros más lejos de nuestra estrella. La distancia mínima, de 147 millones de kilómetros, se alcanza el 3 de enero y la máxima, de 152 millones de kilómetros, el 4 de julio.

¿Cómo es posible que a principios de enero, cuando acaba de iniciarse el invierno y más frío hace, sea el momento en que más cerca estemos del Sol? Ello se debe a que el ciclo de las estaciones no depende de la mayor o menor cercanía de la Tierra al Sol sino a que el eje de rotación terrestre no es perpendicular a nuestra órbita alrededor del Sol (está inclinado 23 grados y medio).

Si hace frío en invierno es porque, a causa de esa inclinación del eje de rotación, en estos meses en Huesca el Sol está más bajo a mediodía y el día dura menos horas que en el resto del año. Hay por tanto menos horas de insolación y además los rayos solares, al encontrarse el Sol más bajo, caen menos perpendiculares, por lo que cada área de superficie recibe menor cantidad de radiación solar que en verano.


La fortuna o la casualidad han querido que nuestras estaciones sean más suaves que las de los países del sur. Porque ahora, en que comienza el invierno en Huesca, en Argentina, Sudáfrica o Australia se inicia el verano. Nosotros, en el norte, empezamos el invierno cuando más cerca nos encontramos de nuestra estrella y el verano cuando más lejos estamos del Sol. Por el contrario, en los países del sur el invierno coincide con la mayor lejanía y el verano con el mayor acercamiento al Sol. Sus estaciones, por esta causa, son más extremadas que las nuestras. Esta desigual situación se invertirá, en esta ocasión a favor del hemisferio sur, dentro de 13.000 años, en virtud de la precesión de los equinoccios (un ciclo terrestre de larga duración).

Carlos Garcés Manau de AAHuesca

martes, 22 de noviembre de 2016

Astrosomontano y Agrupación Astronómica de Huesca lanzan su revista digital gratuita "Ventana al Universo".
Esta publicación tendrá periodicidad mensual y nos mantendrá informados con toda la actualidad astronómica. También habrá secciones como: cielo del mes, artículos, astrofotografía y mucho más.

Os dejamos enlace a nuestro primer número. Esperamos que os guste.

"Ventana al Universo"

viernes, 14 de octubre de 2016

JACA MÁS CERCA DE LAS ESTRELLAS.

Agrupación Astronómica de Huesca organiza en Jaca un Curso de iniciación a la astronomía, una de las muchas actividades que la agrupación pretende llevar a cabo en esta ciudad.

El alcalde presidente de Jaca, D. Juan Manuel Ipas y Alberto Solanes, presidente de la Agrupación Astronómica de Huesca presentaron ayer día 13 de octubre en rueda de prensa dicho curso. Pretende ser la primera iniciativa y con la que se quiere crear afición con vistas a formar un grupo de Agrupación Astronómica de Huesca en Jaca.

Alcalde presidente de Jaca, D. Juan Manuel Ipas y Alberto Solanes, presidente de la Agrupación Astronómica de Huesca
Como ha remarcado D. Juan Manuel Ipas, el ayuntamiento de Jaca tiene muchas ganas y entusiasmo en sacar adelante esta colaboración con la Agrupación Astronómica de Huesca y próximamente se firmará un convenio con dicha agrupación con el que se pretende despertar la curiosidad por la ciencia de jóvenes y mayores de esta zona. Un lugar con increíbles cielos y unos maravillosos parajes que la hacen el sitio ideal para el desarrollo de esta afición.

Alberto Solanes, presidente de la agrupación ha explicado que el convenio de colaboración en principio consistirá en una serie de actividades con periodicidad mensual de entre las cuales cabe destacar: talleres, observaciones nocturnas, charlas y conferencias en las que también se pretende traer a ponentes de renombre.
Este convenio pretende dar continuidad y mantener una afición que pueda formar un grupo de aficionados a la astronomía en la localidad. Un grupo en el que como único requisito para estar en él, sean las ganas de aprender.


Agrupación Astronómica de Huesca además de su central en Huesca, cuenta ya con sedes en Sabiñánigo, Monzón, Sariñena y Barbastro. Una agrupación sin ánimo de lucro  que cuenta con el respaldo de más de 500 socios en la provincia de Huesca.
Una agrupación por y para la divulgación de la ciencia  y la astronomía.

El curso será impartido por Carlos Garcés Manau en el Palacio de Congresos de Jaca durante los días 19, 20, 25, 26 y 27 de octubre de 19:00 a 21:00 h



Las inscripciones se realizarán en el Palacio de Congresos de Jaca, de 9:00 a 14:00 H. Precio por persona 15 €

Objetivos del curso
Acercar a los participantes, de forma didáctica y sin necesidad de conocimientos previos, las características del cielo que podemos observar cada noche, aprendiendo a distinguir las estrellas y constelaciones principales.
Y presentar los descubrimientos que la Astronomía ha realizado en los últimos siglos sobre el Sistema Solar, las estrellas, las galaxias y el Universo en expansión desde su origen en el Big Bang hace 13.800 millones de años

Clases teóricas
1. Tipos de astros visibles a simple vista (Estrellas y Constelaciones; Vía Láctea; Sol, Luna y Planetas; Eclipses; Cometas y Estrellas fugaces; Bólidos y Meteoritos).
2. Movimientos de la esfera celeste (Giro diario alrededor de la Estrella Polar; Movimiento del Sol, la Luna y los Planetas por el Zodiaco; Precesión de los Equinoccios). El Calendario (Día, Semana, Mes y Año)
3. El Universo inhumano. Los abismos de tiempo (Millones de años) y espacio (Años luz).
4. Principales descubrimientos de la Astronomía desde la Revolución Científica hasta la actualidad.
5. Los instrumentos astronómicos (Telescopios gigantes, Satélites, Naves espaciales, Detectores de rayos cósmicos, neutrinos y ondas gravitatorias y Aceleradores de partículas).

Observaciones prácticas

Descubrir y reconocer a simple vista las principales estrellas y constelaciones del cielo nocturno