Penrose y los agujeros negros

Los investigadores Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez han ganado el Premio Nobel de Física 2020 por sus descubrimientos astrofísicos sobre los agujeros negros y su relación con la Teoría de la Relatividad, y por hallar en el centro de la Vía Láctea uno de ellos.

Penrose se imaginó, hace más de 50 años, cómo el colapso gravitacional podría apoderarse la masa de toda una galaxia, atrayéndola  entera más profundamente y cada vez más cerca del centro. Así se formaría un “cuásar”. Los cuásares son los objetos más brillantes y distantes del cielo profundo que podemos observar. Pero esta intuición tenía que demostrarse y confrontarse con las teorías vigentes.

Representación de un cuásar

Como muchos relativistas -físicos teóricos que trabajan para probar, explorar y ampliar la teoría de la relatividad general de Albert Einstein-, Penrose había pasado la década de los 60 estudiando una contradicción extraña, pero particularmente complicada,conocida como «el problema de la singularidad«.

Einstein publicó su teoría de la relatividad en 1915, revolucionando la comprensión de los científicos sobre el espacio, el tiempo, la gravedad, la materia y la energía. Sus ecuaciones mostraban, por ejemplo, que era teóricamente posible que el colapso gravitacional forzara suficiente materia a una región lo suficientemente pequeña como para que se volviera infinitamente densa, formando una «singularidad» de la que ni siquiera la luz podría escapar: Los agujeros negros. Y aquí las propias leyes de la física, incluida la de la relatividad, ya no son aplicables.

Luego los radio-astrónomos detectaron nuevos objetos cósmicos que parecían ser muy brillantes, muy distantes y muy pequeños, conocidos como «cuásares». Fuera del centro de densificación, el objeto brilla con más luz que todas las estrellas de nuestra galaxia. Y en el fondo, la luz se dobla en ángulos dramáticos, el espacio-tiempo se deforma hasta que todas las direcciones convergen una sobre otra. Llegaría un punto sin retorno. La luz, el espacio y el tiempo se detendrían por completo: un agujero negro. Un colapso gravitacional requería, en teoría, solo algunas condiciones de energía muy generales y fáciles de cumplir, para caer en una densidad infinita.

Penrose supo en ese momento que tenía que haber miles de millones de singularidades esparcidas por el cosmos. Era una idea que cambiaría nuestra comprensión del universo y daría forma a lo que sabemos hoy sobre él. Había ido más allá de explicar qué era un cuásar: había revelado una verdad importante sobre la realidad subyacente de nuestro Universo.

Cualquier modelo que se le ocurriera a la gente a partir de entonces tenía que contemplar las singularidades, lo que significaba incluir su teorema que va más allá de la relatividad.

Las singularidades también comenzaron a filtrarse en la conciencia pública, en parte gracias a que se las conoció de manera evocadora como «agujeros negros»

Los físicos experimentales identificaron otras singularidades, incluida la que se encuentra en el corazón del agujero negro hipermasivo que está en el centro de nuestra propia galaxiay que fue descubierta por Reinhard Genzel y Andrea Ghez, quienes compartieron el Premio Nobel de Física con Penrose este año.

T.C.

Constelaciones Zodiacales Otoño

Con la llegada del otoño, el Sol va a recorrer nuevas constelaciones en su camino aparente a través de la bóveda celeste. Este camino, que llamamos eclíptica, es debida a la inclinación del eje de la Tierra. Estas constelaciones que recorre el Sol son las constelaciones zodiacales, donde las antiguas zivilizaciones  nos ofrecen, con mucha imaginación, cuentos y leyendas que pretendían explicar los dibujos que veían representados en el firmamento. Hoy en día los nombres de las constelaciones que ellos pusieron, nos siguen acompañando y dan forma e imaginación a nuestro cielo.

En este artículo vamos a describir brevemente el origen, según la mitilogía griega, de las constelaciones del zodiaco de les meses de otoño y qué objetos interesantes podemos encontrar en cada una de ellas.

  • Libra: Es el único signo que no es un animal, se asocia a la diosa de la justicia y la equidad, en su tiempo era una constelación que marcaba el quinoccio de invierno, donde los días son iguales a las noches. Las estrellas de Libra formaban parte de las pinzas de Escorpio y fue Julio César que las separó para formar su propia constelación de la justicia.

Zubeneschamali, la estrella más brillante de la constelación aparece como una estrella verde. Es una estrella 130 veces más luminosa que el Sol.

  • Escorpio: Escorpión que la diosa Artemisa envió contra el gigante cazador Orión. Orión lo pisó y el escorpión le clavó el aguijón. Ambos murieron y Zeus puso a cada uno en el extremo opuesto de la bóveda celeste, para que no se peleasen. Así, cuando uno sale, el otro se oculta. Antares es una supergigante roja. Esta estrella debe su nombre al color rojo que en la antigüedad se la asoció mitológicamente con Marte (Ares); se creía que, por su parecido con éste, ambos eran rivales, por lo que se le dio el nombre de «rival de Ares»: Anti-Ares o Antares.
  • Sagitario: El Arquero, representado como un centauro, inventó el arte de disparar flechas. Sagitario para muchos tiene forma de tetera y durante el verano vemos salir de esta zona nuestra Vial Láctea, que se levanta hasta Casiopea. Destacamos la gran nebulosa Trífida, M20, donde sus tres aparentes lóbulos cambian de color azulado a rojo y son divididos por franjas de polvo oscuro.

Estas constelaciones y mucho más podrá ser visto con nuestros potentes telescópios  y explicado por expertos en su visita a Majorca Planetary.

T.C.

LA COLONIZACIÓN DE MARTE

Muchos de ustedes habrán seguido con interés o perplejidad las últimas noticias de Elon Musk y su idea de llevar el hombre a Marte. ¿Es posible este viaje? ¿Debemos intentarlo como solución para salvar  a la especie humana en caso de que nuestro planeta Tierra acabe sus recursos?

No pretendemos en este pequeño artículo responder a todas las cuestiones tanto técnicas como morales que se plantean ante este gran proyecto, pero sí dar algunas luces al respecto.

Marte – El Planeta Rojo

La humanidad siempre ha querido conocer, saber, investigar para entender. Siempre se ha planteado grandes retos que nos han hecho crecer como sociedad y cultura. Desde que Galileo Galilei levantó su pequeño telescopio  hacia la luna y contempló sus cráteres y valles, no nos conformamos con este espectáculo si no que quisimos llegar a ella, tocarla para entenderla mejor. Una vez que lo conseguimos, seguimos queriendo ir más allá, para seguir entendiendo el Cosmos que nos rodea. Marte tieneuna serie de similitudes con nuestra Tierra que, en estos momentos, hacen del planeta rojo como el más viable para emprender un viaje hacia él.

La duración del día marciano, la superficie de tierra y la inclinación de su eje son muy similares a las de laTierra. Por otra parte posee una débil atmósfera que aunque tiene mucho más CO2 que en la tierra se cree que sería posible el cultivo de plantas. La presencia de agua en el planeta también es un factor muy importante.

Pero por otra parte su gravedad es una tercera parte la de la tierra, por tanto afectaría mucho al cuerpo humano, adaptado a nuestra gravedad actual. Las temperaturas de Marte oscilan entre los -140ºC y 23ºC, la zona más templada es en el ecuador marciano. Y finalmente la atmósfera de Marte está compuesta básicamente de dióxido de carbono y su presión atmosférica es muy baja, se necesitaría siempre el uso de un traje espacial o cabinas presurizadas.

Actualmente ya disponemos de la tecnología necesaria para emprender este viaje y solucionar los problemas que allí se planteen. En un viaje que puede durar 8 ó 9 meses, y seguramente estos primeros serían de no retorno, en pocos años veremos grandes avances en esta carrera.

De hecho, el empresario y emprendedor Elon Musk, bajo la marca SpaceX pretende realizar el primer vuelo de carga a Marte el año 2022 y el primer vuelo tripulado, con una colonia de 100 personas, el año 2024. Simplemente fascinante: el futuro está aquí.

Si quiere profundizar en los detalles de esta misión a Marte, no se pierda nuestra charla de los viernes donde un experto en viajes espaciales explicará muchos más detalles de este viaje y responderá a todas sus preguntas y curiosidades.

T.C.

El cometa C/2020 F3 Neowise

El cometa C/2020 F3 Neowise fue descubierto el 27 de marzo de 2020 por el telescopio espacial Neowise, la designación F3 es debida a que este cometa es el tercero que se descubrió a lo largo de la primera quincena del mes de marzo.

Tras calcular su órbita se dedujo que se trata de un cometa no periódico, con inclinación orbital de 128.9 grados, semieje mayor de 357.7 UA (53.655,000.000 kilómetros), y una periodicidad orbital de 6765.8 años.

Cometa entre los árboles de Mallorca

El núcleo mostraba un diámetro solido de 5 kilómetros aproximadamente, la cola de polvo se extendía a más de 10 millones de kilómetros, y la cola iónica superaba los 20 millones de kilómetros.

Su perihelio (máxima proximidad al Sol) se produjo el 3 de julio de 2020, cuando paso a 43 millones de kilómetros de la superficie de nuestra estrella, momento en el que la sonda espacial SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) captaba con su cámara LASCO C3 el paso del cometa.

Tras su paso por el perihelio, se podía observar en magnitud aparente +2 antes del amanecer sobre el cardinal Este; a la vez que se iban sucediendo los días, su elevación con respecto a la posición del orbe solar, iba en aumento mostrándose sobre el fondo de las constelaciones del León Menor y la Osa Mayor, haciendo que este cometa se mostrase como un objeto circumpolar, pudiendo observarse al anochecer y al amanecer.

El 23 de julio de 2020 a la 1:14h UTC realizaba su máxima aproximación a nuestro planeta (103 millones de kilómetros) aunque con un brillo más tenue, en magnitud +5 a causa de que se alejaba del Sol, y regresa a la Nube de Oort, el enjambre de cometas que se halla en los confines del Sistema Solar, donde alcanzara su perihelio (715.143 UA = 107.271 millones de kilómetros), iniciando de nuevo su camino hacia el Sol.

El Instituto de Astronomía y Astronáutica de Mallorca (IAAM) ha seguido estos días la evolución del cometa tras el perihelio desde el Observatorio Astronómico de Mallorca (OAM) y otros puntos elevados de la isla de Mallorca.

El C/2020 F3 Neowise ha sido sin duda uno de los 6 cometas más brillantes observados en los últimas décadas, juntamente con los cometas West (1976), Halley (1986), Hyakutake (1996), Hale-Bopp (1997) o McNaught (2002).

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