Disertaciones astronómicas Boletín Número 50 de efemérides astronómicas 23 de septiembre de 2020

Realiza Luis Fernando Ocampo O. ([email protected]).

Noticias de la semana.

El cambio climático en las observaciones astronómicas. El cambio climático asociado con el calentamiento global puede tener un impacto significativo en las observaciones astronómicas, según un nuevo estudio. Estos hallazgos no solo podrían ayudar a los astrónomos a improvisar sus observaciones de acuerdo con los diferentes entornos ambientales, sino que también podrían desempeñar un papel importante al diseñar nuevos telescopios, como el Extremely Large Telescope (ELT) que se está construyendo cerca de Cerro Paranal en Chile.

Imagen 1: La atmósfera terrestre es el principal obstáculo para las observaciones y estudios a través de telescopios, tanto de aficionados y profesionales.

Un equipo de investigación exploró parámetros como la temperatura, la dirección y velocidad del viento y el vapor de agua en la atmósfera en el Very Large Telescope (VLT) en el Observatorio Paranal en el norte de Chile. Este observatorio fue elegido particularmente debido a la disponibilidad de muchos sensores ambientales que podrían registrar las condiciones meteorológicas locales.

Los datos, que se recopilaron durante treinta años, ayudaron al equipo de investigación a identificar tendencias a largo plazo y, por lo tanto, a comprender los efectos del cambio climático en las observaciones futuras. Los resultados concluyeron que el aumento observado en las temperaturas en esta región en particular estaba por encima del promedio mundial, lo que se sumaba a los resultados sesgados. Además, la turbulencia del aire también provocó una mayor imagen borrosa en las capturas del telescopio.

El sistema de enfriamiento original del VLT fue diseñado para las condiciones del tiempo. Pero a medida que las temperaturas han subido y se han vuelto más cálidas desde entonces, la calidad de las observaciones se ha visto perjudicada debido a las turbulencias recurrentes causadas por el aumento de la temperatura. El escenario más sombrío según el IPCC es un aumento esperado de 4 ° C en los próximos 100 años, una perspectiva que debe tenerse en cuenta al construir el Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de 39 metros en un sitio cercano.

Imagen 2: Las Celdas de Hadley pueden extenderse alrededor de 15km desde la superficie del planeta, mientras en las zonas polares pueden ser solo 5km. Esto se traduce en capas atmosféricas más gruesas hacia el Ecuador terrestre. Imagen tomada de Lyndon State College Atmospheric Sciences.

Además del VLT, que es operado por el Observatorio Europeo Austral (ESO), también se utilizaron otros tres ejemplos para mostrar cómo las observaciones astronómicas ya están siendo impactadas por el cambio climático, y cómo, en el futuro, el cambio climático puede dificultar el trabajo. de los observatorios astronómicos.

Imagen 3: La evaporación del agua, en parte causado por el calentamiento, hace que la atmósfera se enrarezca, dañando la transparencia visual. Las zonas ecuatoriales son las más lluviosas también. Imagen Wikimedia Commons.

El aire cálido y húmedo que converge cerca del ecuador provoca fuertes precipitaciones. Esto libera calor latente, impulsando fuertes movimientos ascendentes. Este aire asciende a la tropopausa, a unos 10-15 kilómetros sobre el nivel del mar, donde el aire ya no flota. Incapaz de seguir subiendo, este aire sub-estratosférico es forzado hacia el polo por el continuo ascenso del aire debajo. A medida que el aire se mueve hacia los polos, se enfría y gana un fuerte componente hacia el este debido al efecto Coriolis y la conservación del momento angular. Los vientos resultantes forman las corrientes en chorro subtropicales. En esta latitud, el aire ahora fresco, seco y de gran altura comienza a hundirse. A medida que se hunde, se calienta adiabáticamente, disminuyendo su humedad relativa. Cerca de la superficie, un flujo de retorno por fricción completa el circuito y absorbe la humedad a lo largo del camino. El efecto Coriolis le da a este flujo un componente hacia el oeste, creando los vientos alisios. La mayoría de las regiones áridas de la Tierra están ubicadas en las áreas debajo de la parte descendente de la circulación de Hadley en alrededor de 30 grados de latitud. Existe alguna evidencia de que la expansión de las células de Hadley está relacionada con el cambio climático. Los modelos sugieren que la celda de Hadley se expandirá con el aumento de la temperatura media global (tal vez en

2 grados de latitud durante el siglo XXI). Esto podría conducir a grandes cambios en la precipitación en las latitudes en el borde de las celdas. Los científicos temen que el calentamiento global pueda traer cambios a los ecosistemas en los trópicos profundos y que los desiertos se sequen y se expandan. A medida que las áreas alrededor de los 30 grados de latitud se vuelven más secas, aquellos que habitan esa región verán menos lluvia de lo esperado tradicionalmente, lo que podría causar dificultades con el suministro de alimentos y la habitabilidad. Existe una fuerte evidencia del cambio climático paleo-climático en la selva tropical de África central en c. 850 a. C. La evidencia palinológica (polen fósil) muestra un cambio drástico en el bioma de la selva tropical al de la sabana abierta como consecuencia de un secado a gran escala no conectado necesariamente con sequías intermitentes, sino quizás con un calentamiento gradual. La hipótesis de que una disminución de la actividad solar reduce la extensión latitudinal de la Circulación Hadley y disminuye la intensidad del monzón en la latitud media se corresponde con los datos, que muestran un aumento de la sequedad en el centro de África occidental y un aumento de la precipitación en las zonas templadas del norte. Mientras tanto, las trayectorias de tormentas de latitud media en las zonas templadas aumentaron y se movieron hacia el ecuador.

Imagen 4: Escalas de ‘Seeing’ atmosférico (de resolución atmosférica, o de Pickering).

Los cambios climáticos asociados con el calentamiento global pueden afectar las observaciones astronómicas. Ese es el resultado de un estudio en el que participaron científicos de la Universidad de Colonia. El equipo de investigación internacional investigó una variedad de parámetros climáticos en el Very Large Telescope (VLT) en Paranal, desierto de Atacama en Chile, donde el Observatorio Europeo Austral (ESO) opera sus telescopios. Entre otras cosas, el equipo evaluó los datos de temperatura, velocidad y dirección del viento, y el contenido de vapor de agua en la atmósfera durante un período de varias décadas. Esto reveló un aumento en las temperaturas por encima del promedio mundial y también un aumento de la imagen borrosa debido a la turbulencia del aire, lo que se conoce como ‘seeing’.

Exo-planeta ‘Pi’.

Imagen 5: El nuevo planeta está etiquetado como K2-315b; es el sistema planetario número 315 descubierto dentro de los datos de K2, a solo un sistema de un lugar aún más fortuito en la lista. Imagen artística MIT. Los investigadores descubrieron señales del planeta en datos tomados en 2017 por la misión K2 del Telescopio Espacial Kepler de la NASA. Al concentrarse en el sistema a principios de este año con SPECULOOS, una red de telescopios terrestres, el equipo confirmó que las señales eran de un planeta que orbitaba su estrella. Y, de hecho, el planeta todavía parece estar dando vueltas a su estrella hoy, con un período similar a pi, cada 3,14 días.

Los investigadores dicen que el nuevo planeta pi puede ser un candidato prometedor para realizar un seguimiento con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), para ver detalles de la atmósfera del planeta. Por ahora, el equipo está buscando en otros conjuntos de datos, como los de la misión TESS de la NASA, y también está observando directamente los cielos con Artemis y el resto de la red SPECULOOS, en busca de signos de planetas similares a la Tierra.

Los investigadores estiman que K2-315b tiene un radio de 0,95 que el de la Tierra, por lo que es casi del tamaño de nuestro planeta. Orbita a una estrella fría de baja masa que tiene aproximadamente una quinta parte del tamaño del

sol. El planeta gira alrededor de su estrella cada 3,14 días, a una velocidad de 81 kilómetros por segundo, o unas 181.000 millas por hora.

Si bien su masa aún no se ha determinado, los científicos sospechan que K2- 315b es terrestre, como la Tierra. Pero es probable que el planeta pi no sea habitable, ya que su órbita estrecha acerca al planeta lo suficiente a su estrella como para calentar su superficie hasta 450 kelvin, o alrededor de 350 grados Fahrenheit, perfecto, como resulta, para hornear pasteles reales.

Imagen 6: The Search for Habitable Planets EClipsing ULtra-COOl Stars, acrónimo SPECULOOS. Imagen VLT.

Los telescopios SPECULOOS están diseñados para buscar planetas similares a la Tierra alrededor de enanas ultra frías cercanas: estrellas pequeñas y tenues que ofrecen a los astrónomos una mejor oportunidad de detectar un planeta en órbita y caracterizar su atmósfera, ya que estas estrellas carecen del resplandor de estrellas mucho más grandes y brillantes.

En particular, los astrónomos observan estrellas individuales en busca de signos de tránsitos, o caídas periódicas en la luz de una estrella, que indican un posible planeta que se cruza frente a la estrella y bloquea brevemente su luz.

Luego, los investigadores planearon observar más de cerca la estrella y su planeta en órbita con SPECULOOS. Pero primero, tenían que identificar una ventana de tiempo en la que estarían seguros de tomar un tránsito.

Sonificación de datos: sonidos alrededor de la Vía Láctea.

Imagen 7: Supernova Cas. A (en la constelación de Cassiopeia), uno de los objetos utilizados para sacar datos de sonido. Imagen combinada en varias longitudes de onda. NASA.

El centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, está demasiado distante para que lo visitemos en persona, pero aún podemos explorarlo. Los telescopios nos dan la oportunidad de ver cómo se ve el Centro Galáctico en diferentes tipos de luz. Al traducir los datos inherentemente digitales (en forma de unos y ceros) capturados por telescopios en el espacio en imágenes, los astrónomos crean representaciones visuales que de otro modo serían invisibles para nosotros.

Pero, ¿qué hay de experimentar estos datos con otros sentidos como el oído? La sonificación es el proceso que traduce los datos en sonido, y un nuevo proyecto acerca el centro de la Vía Láctea a los oyentes por primera vez. La traducción comienza en el lado izquierdo de la imagen y se mueve hacia la derecha, y los sonidos representan la posición y el brillo de las fuentes. La luz de los objetos ubicados hacia la parte superior de la imagen se escucha como tonos más altos mientras que la intensidad de la luz controla el volumen. Las estrellas y las fuentes compactas se convierten en notas individuales, mientras que las nubes extendidas de gas y polvo producen un dron en evolución. El crescendo ocurre

cuando llegamos a la región brillante en la parte inferior derecha de la imagen. Aquí es donde reside el agujero negro supermasivo de 4 millones de masas solares en el centro de la Galaxia, conocido como Sagitario A * (estrella A), y donde las nubes de gas y polvo son más brillantes.

Los usuarios pueden escuchar los datos de esta región, de aproximadamente 400 años luz de diámetro, ya sea como "solos" del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el Telescopio espacial Hubble y el Telescopio espacial Spitzer, o juntos como un conjunto en el que cada telescopio toca un instrumento diferente. Cada imagen revela diferentes fenómenos que ocurren en esta región a unos 26.000 años luz de la Tierra. La imagen del Hubble describe las regiones energéticas donde nacen las estrellas, mientras que la imagen infrarroja de Spitzer muestra nubes brillantes de polvo que contienen estructuras complejas. Los rayos X de Chandra revelan gas calentado a millones de grados por explosiones estelares y salidas de Sagitario A.

Además del Centro Galáctico, este proyecto también ha producido versiones sonificadas de los restos de una supernova llamada Cassiopeia A, o Cas A, y los "Pilares de la Creación" ubicados en Messier 16. En Cas A, los sonidos se asignan a cuatro elementos encontrados en los escombros de la estrella explotada, así como otros datos de alta energía. La distribución de silicio (rojo), azufre (amarillo), calcio (verde) y hierro (púrpura) se revela moviéndose hacia afuera desde el centro del remanente, comenzando desde la ubicación de la estrella de neutrones, en cuatro direcciones diferentes.

Constelación de la semana:

Coma Berenice (La Cabellera de Berenice).

Imagen 8: Coma Berenices, las trenzas sueltas de una reina egipcia, del Cuadro VII de la Uranografía de Johann Bode (1801).

Entre Boötes y Leo se encuentra un enjambre de estrellas tenues en forma de abanico que los griegos conocían pero que no clasificaron como una constelación separada, ya que se consideraba parte de Leo. Eratóstenes se refirió al enjambre como el cabello de Ariadna bajo su entrada en la Corona del Norte (Corona Borealis), pero bajo Leo dijo que era el cabello de la Reina Berenice de Egipto, que es como lo identificamos hoy.

Ptolomeo, al final de su entrada en Almagesto sobre Leo, se refirió al enjambre como "una masa nebulosa, llamada el mechón" (es decir, de cabello). Enumeró tres estrellas en las esquinas del enjambre; los conocemos hoy como Gamma,

7 y 23 Comae Berenices. Este triángulo de estrellas se puede ver, por ejemplo, en la carta estelar de 1515 de Alberto Durero, sobre la cola de Leo y detrás de las patas traseras de la Osa Mayor.

A la tercera estrella, Ptolomeo agregó la curiosa descripción "con forma de hoja de hiedra", presumiblemente refiriéndose a la forma general del trío y la masa nebulosa en su interior. Nueve siglos más tarde, el astrónomo / astrólogo persa al-Bīrūnī (973-1048) se hizo eco de esta descripción en su Kitāb al-Tafhīm, y escribió que este grupo de estrellas se parecía a "una nube con forma de hoja de hiedra". Como resultado de estas descripciones, en la época medieval, esta agrupación triangular se representaba a veces como una hoja de hiedra sobre la cola de Leo.

El grupo fue mostrado por primera vez como una constelación separada en 1536, bajo el nombre de Berenices Crinis, en un globo por el matemático y cartógrafo alemán Caspar Vopel (1511-1561). Fue seguido en 1551 por el cartógrafo holandés Gerardus Mercator, quien denominó la constelación Cincinnus, una palabra latina que significa mechón de cabello. En 1602 Tycho Brahe incluyó a Coma Berenices en su influyente catálogo de estrellas, asegurando así su adopción generalizada. La constelación prevista por Vopel, Mercator y Tycho cubre un área mucho mayor que la masa nebulosa descrita por Ptolomeo, que ahora se conoce como el cúmulo Melotte 111.

Las tres estrellas más brillantes de la constelación moderna, todas de cuarta magnitud, fueron etiquetadas Alfa, Beta y Gamma por Francis Baily en su Catálogo de la Asociación Británica de 1845.

Entre Boötes y Leo se encuentra un enjambre de estrellas tenues en forma de abanico que los griegos conocían pero que no clasificaron como una constelación separada, ya que se consideraba parte de Leo. Eratóstenes se refirió al enjambre como el cabello de Ariadna bajo su entrada en la Corona del Norte (Corona Borealis), pero bajo Leo dijo que era el cabello de la Reina Berenice de Egipto, que es como lo identificamos hoy.

Ptolomeo, al final de su entrada en Almagesto sobre Leo, se refirió al enjambre como "una masa nebulosa, llamada el mechón" (es decir, de cabello). Enumeró tres estrellas en las esquinas del enjambre; los conocemos hoy como Gamma, 7 y 23 Comae Berenices. Este triángulo de estrellas se puede ver, por ejemplo, en la carta estelar de 1515 de Alberto Durero, sobre la cola de Leo y detrás de las patas traseras de la Osa Mayor.

A la tercera estrella, Ptolomeo agregó la curiosa descripción "con forma de hoja de hiedra", presumiblemente refiriéndose a la forma general del trío y la masa nebulosa en su interior. Nueve siglos más tarde, el astrónomo / astrólogo persa al-Bīrūnī (973-1048) se hizo eco de esta descripción en su Kitāb al-Tafhīm, y escribió que este grupo de estrellas se parecía a "una nube con forma de hoja de hiedra". Como resultado de estas descripciones, en la época medieval, esta agrupación triangular se representaba a veces como una hoja de hiedra sobre la cola de Leo.

El grupo fue mostrado por primera vez como una constelación separada en 1536, bajo el nombre de Berenices Crinis, en un globo por el matemático y cartógrafo alemán Caspar Vopel (1511-1561). Fue seguido en 1551 por el cartógrafo holandés Gerardus Mercator, quien denominó la constelación Cincinnus, una palabra latina que significa mechón de cabello. En 1602 Tycho Brahe incluyó a Coma Berenices en su influyente catálogo de estrellas, asegurando así su adopción generalizada. La constelación prevista por Vopel, Mercator y Tycho cubre un área mucho mayor que la masa nebulosa descrita por Ptolomeo, que ahora se conoce como el cúmulo Melotte 111.

Las tres estrellas más brillantes de la constelación moderna, todas de cuarta magnitud, fueron etiquetadas Alfa, Beta y Gamma por Francis Baily en su Catálogo de la Asociación Británica de 1845.

Berenice era una persona real que, en el 246 a. C., se casó con su prima, Ptolomeo III Euergetes (Higinio dice que era su hermana, pero que era una Berenice diferente). Berenice tenía fama de ser una gran amazona que ya se había distinguido en la batalla. Hyginus, que se ocupa del grupo de estrellas bajo Leo en su Astronomía poética, cuenta la siguiente historia.

Parece que poco después de su matrimonio (Hyginus dice unos días, pero en realidad fueron unos meses) Ptolomeo se dispuso a atacar Asia en la Tercera Guerra Siria. Berenice juró que si él regresaba victorioso se cortaría el pelo en agradecimiento a los dioses. Al regresar sano y salvo de Ptolomeo al año siguiente, la aliviada Berenice cumplió su promesa y colocó su cabello en el templo dedicado a su madre Arsinoë (identificada después de su muerte con Afrodita) en Zephyrium cerca de la actual Asuán. Pero al día siguiente faltaban las trenzas. No se registra lo que realmente les sucedió, pero Conon de Samos (c.280-c.220 aC), un matemático y astrónomo que trabajaba en Alejandría, señaló el grupo de estrellas cerca de la cola del león y le dijo al rey que el cabello de Berenice se había ido a unir las constelaciones.

En realidad, la desaparición del cabello y su posterior "descubrimiento" entre las estrellas probablemente se organizó para glorificar a Ptolomeo y su reina entre sus súbditos. La historia fue mitificada por el poeta de la corte Calímaco (c. 305- c. 240 a. C.) en su popular poema llamado Cerradura de Berenice.

Asociaciones con la cultura China:

Los astrónomos chinos trazaron 15 estrellas del Cúmulo Estelar de Coma al que llamaron Langwei, un grupo de funcionarios de la corte que incluía a varios académicos, asesores y guardaespaldas. Al norte había una sola estrella llamada Langjiang, capitana de los guardaespaldas, muy probablemente Gamma Comae Berenices, aunque algunos también la identifican como 31 Com o incluso Alpha Canum Venaticorum. Beta, 37 y 41 Com formaron Zhouding, que representa un recipiente de bronce de tres patas para alimentos (aunque una tradición anterior colocaba a Zhouding en Boötes).

Alpha Comae Berenices era la estrella más septentrional de una cadena de cinco que se extendía hacia el sur hasta Virgo; esta cadena marcaba el muro oriental de Taiwei, una corte donde el Emperador se reunía con su consejo privado. Cinco estrellas tenues en el sur de Coma Berenices, identidades inciertas, formaron Nei wuzhuhou, que representa a cinco señores o príncipes feudales que gobernaron varios estados periféricos, aquí reunidos dentro de la corte de Taiwei. Otras constelaciones dentro de la corte estaban en los actuales Virgo y Leo

Imagen 9: Constelación Coma Berenices. Fuente: www.iau.org

Mapa celeste de la semana

Imagen 10: proyección ortográfica de la fecha a las 7pm.

Efemérides de la semana

Día Hora Fenómeno

23 20:55 Luna en cuarto creciente.

25 3 Luna 1.6° al sur este de Júpiter (conjunción).

25 17 Luna 2.3° al sur de Saturno (conjunción).

28 20 Saturno estacionario en ascensión recta, termina el movimiento directo hacia el oriente.

30 1 Luna 3.9° al sur este del planeta Neptuno.

23 20:55 Luna en cuarto creciente.

25 3 Luna 1.6° al sur este de Júpiter (conjunción).

25 17 Luna 2.3° al sur de Saturno (conjunción).

28 20 Saturno estacionario en ascensión recta, termina el movimiento directo hacia el oriente.

30 1 Luna 3.9° al sur este del planeta Neptuno.

Referencias

[1] https://weather.com/en-IN/india/science/news/2020-09-20- climate-change-impact-astronomical-observations-telescope-function

[2] https://phys.org/news/2020-09-sonification-milky.html

[3] https://www.wikiwand.com/en/Hadley_cell

[4] https://phys.org/news/2020-09-sonification-milky.html

[5] https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200917105324.h tm

[6] https://phys.org/news/2020-09-astronomers-earth-sized-pi- planet-day.html

[7] http://www.ianridpath.com/startales/comaberenices.html [8] www.iau.org