tripa investigacion19.indd

INFORME INTERNACIONAL
19 años de descubrimientos
Telescopio
Espacial Hubble
que notamos a simple vista al mirar hacia el cielo. Este
entre la Agencia Espacial de los Estados Unidos de
titilar ocasiona que las imágenes tomadas desde la
América (NASA) y la Agencia
Tierra
aparezcan
Espacial Europea (ESA). El HST
algo
borrosas,
es un satélite (Fig. 1) que aloja
mucho
a un telescopio reflector con un
nítidas y claras que
espejo de 2.4 metros de diámetro
las tomadas desde
en órbita alrededor de la Tierra
el
a una altura aproximada de
ventaja que da al
600 Km, muy por encima de la
HST su posición
atmósfera terrestre.
privilegiada
menos
espacio.
Otra
es
que puede recibir
sus
luz ultravioleta e
equipos auxiliares pueden ser
infrarroja cercana,
substituidos,
o
reparados por los astronautas
que lo visitan periódicamente
a
bordo
del
las cuales no llegan
Figura 1: El Telescopio Espacial Hubble (HST) flotando en el espacio sobre el horizonte
terrestre (Imagen cortesía de NASA, ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
transbordador
superficie
pues
estas
a
en 1990 y hasta la fecha, ha
tripulaciones
su
rela-
tanto
peque-
o
más
poderoso
cada 97 minutos, es decir, en
que
telescopios 10 o
poco más de hora y media.
20 veces mayores,
complicado
ubicados
sistema de giroscopios se logra
en
la
estos
19
Tierra.
que el telescopio se mantenga
apuntando hacia una misma
En
dirección en el cielo durante su
años de operación
movimiento circular alrededor
permitido capturar imágenes de
de
ña, el HST resulta
vuelta alrededor de la tierra
de la Tierra, lo cual le ha
pesar
tivamente
de
astronautas. El HST da una
un
razones,
apertura
sido visitado cuatro veces por
Mediante
la
terrestre
la atmósfera. Por
El HST fue puesto en órbita
diferentes
a
son filtradas por
espacial.
el HST ha generado
Figura 2: Variación en escala de pocos días terrestres de las auroras en el polo sur del
planeta Saturno (Imagen cortesía de NASA, ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/
AURA)
los objetos más lejanos del universo conocido. Al estar
visión infrarroja del telescopio espacial Spitzer, y la de
con frecuencia en la prensa impresa y pueden ser
rayos X obtenida por el telescopio espacial Chandra.
En esta breve reseña menciono algunos de los
de un exitoso proyecto de colaboración científica
actualizados,
más llamativas capturadas por el HST son publicadas
descubrimientos mas espectaculares del HST.
La atmósfera es responsable del titilar de las estrellas
y
imagen lo observado por el HST en luz visible, con la
ubicados en http://www.hubblesite.org/
El Telescopio Espacial Hubble (HST) es el resultado
telescopio
Ésta se construyó combinando digitalmente en una sola
hasta ahora identificadas. Muchas de las imágenes
consultadas libremente en los archivos electrónicos
Gustavo Bruzual A.*
El
nuestro sistema solar y de las galaxias mas lejanas
datos
en
utilizados
miles
de
trabajos científicos en los mas diversos tópicos,
Auroras
de Saturno
Las
imágenes
obtenidas
por
los
diferentes
telescopios, mostradas en los paneles derechos de la
Fig. 3, muestran en detalle como varía la apariencia
de esta galaxia en la longitud de onda accesible a cada
uno de estos telescopios,
contemporáneos del HST.
M101 es una galaxia espiral
situada a 22 millones
La
secuencia
de
de años luz de la Tierra
imágenes en la Fig. 2
en la constelación de la
muestra en forma muy
Osa Mayor. En muchos
detallada los cambios que
aspectos M101 es similar,
sufren las auroras en el polo
aunque de mayor tamaño,
sur del planeta Saturno
que nuestra galaxia, la Vía
en pocos días terrestres.
Láctea. La imagen del HST
Visto desde el espacio,
en luz visible muestra
una aurora luce como un
claramente las zonas ricas
anillo de luz que circunda
en estrellas brillantes
a la región polar de un
y nebulosas gaseosas
planeta, donde residen
luminosas, distribuidas
los polos magnéticos. Las
Figura 3: Imagen compuesta de la galaxia espiral Messier 101 obtenida sumando las
tres imágenes mostradas en los paneles de la derecha: luz visible (HST), infrarroja
en remolinos, por lo cual
auroras son producidas
(telescopio espacial Spitzer) y rayos X (telescopio espacial Chandra). (Imagen cortesía
se conoce a esta galaxia
de NASA, ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
cuando
partículas
como el Molino (Pinwheel
cargadas que viajan en el
en
inglés). En contraste,
espacio
interplanetario
la
imagen
infrarroja del
provenientes del viento
telescopio Spitzer penetra
solar quedan atrapadas
dentro de los brazos
en el campo magnético
espirales y revela la
del planeta, que luego
emisión de los caminos de
las guía hacia los polos
polvo donde densas nubes
magnéticos. Los choques
pueden colapsar para
de estas partículas con los
formar nuevas estrellas.
gases en la atmósfera del
La visión en rayos X del
planeta producen destellos
telescopio Chandra revela
de energía en forma de luz
las fuentes de alta energía
y ondas de radio. Estas
en esta galaxia, tales como
imágenes mostraron que
remanentes de estrellas
las auroras de Saturno
que explotaron como
varían día a día, al igual
Figura 4: Región de formación estelar cercana al cúmulo estelar NGC 2074 y a la
nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes. (Imagen cortesía de NASA,
supernovas o material
que en la Tierra, pero en la
ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
calentado en su vertiginosa
Tierra sólo duran uno 10
caída alrededor de agujeros negros.
minutos, mientras que en Saturno las auroras pueden
durar varios días.
Galaxias cercanas
Regiones de formación estelar
Esta imagen (Fig. 4), tomada el 11 de agosto de
desde el descubrimiento de sistemas solares en
Para celebrar el cumpleaños 400 de Galileo (15 de
2008 en conmemoración de la órbita 100.000 del
imágenes de objetos en el cielo con una nitidez y
formación hasta mediciones precisas de la edad del
Febrero de 2009) la NASA preparó la extraordinaria
HST alrededor de la Tierra en sus primeros 18 años
resolución inalcanzables desde la superficie terrestre.
universo, sin excluir observaciones de los planetas de
imagen de la galaxia M101 reproducida en la Fig. 3.
de existencia, muestra una región cercana al cúmulo
fuera de la atmósfera terrestre, el HST puede obtener
44 In ves t i g a ci ó n
In v e s t i g aci ón 4 5
INFORME INTERNACIONAL
19 años de descubrimientos
Telescopio
Espacial Hubble
que notamos a simple vista al mirar hacia el cielo. Este
entre la Agencia Espacial de los Estados Unidos de
titilar ocasiona que las imágenes tomadas desde la
América (NASA) y la Agencia
Tierra
aparezcan
Espacial Europea (ESA). El HST
algo
borrosas,
es un satélite (Fig. 1) que aloja
mucho
a un telescopio reflector con un
nítidas y claras que
espejo de 2.4 metros de diámetro
las tomadas desde
en órbita alrededor de la Tierra
el
a una altura aproximada de
ventaja que da al
600 Km, muy por encima de la
HST su posición
atmósfera terrestre.
privilegiada
menos
espacio.
Otra
es
que puede recibir
sus
luz ultravioleta e
equipos auxiliares pueden ser
infrarroja cercana,
substituidos,
o
reparados por los astronautas
que lo visitan periódicamente
a
bordo
del
las cuales no llegan
Figura 1: El Telescopio Espacial Hubble (HST) flotando en el espacio sobre el horizonte
terrestre (Imagen cortesía de NASA, ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
transbordador
superficie
pues
estas
a
en 1990 y hasta la fecha, ha
tripulaciones
su
rela-
tanto
peque-
o
más
poderoso
cada 97 minutos, es decir, en
que
telescopios 10 o
poco más de hora y media.
20 veces mayores,
complicado
ubicados
sistema de giroscopios se logra
en
la
estos
19
Tierra.
que el telescopio se mantenga
apuntando hacia una misma
En
dirección en el cielo durante su
años de operación
movimiento circular alrededor
permitido capturar imágenes de
de
ña, el HST resulta
vuelta alrededor de la tierra
de la Tierra, lo cual le ha
pesar
tivamente
de
astronautas. El HST da una
un
razones,
apertura
sido visitado cuatro veces por
Mediante
la
terrestre
la atmósfera. Por
El HST fue puesto en órbita
diferentes
a
son filtradas por
espacial.
el HST ha generado
Figura 2: Variación en escala de pocos días terrestres de las auroras en el polo sur del
planeta Saturno (Imagen cortesía de NASA, ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/
AURA)
los objetos más lejanos del universo conocido. Al estar
visión infrarroja del telescopio espacial Spitzer, y la de
con frecuencia en la prensa impresa y pueden ser
rayos X obtenida por el telescopio espacial Chandra.
En esta breve reseña menciono algunos de los
de un exitoso proyecto de colaboración científica
actualizados,
más llamativas capturadas por el HST son publicadas
descubrimientos mas espectaculares del HST.
La atmósfera es responsable del titilar de las estrellas
y
imagen lo observado por el HST en luz visible, con la
ubicados en http://www.hubblesite.org/
El Telescopio Espacial Hubble (HST) es el resultado
telescopio
Ésta se construyó combinando digitalmente en una sola
hasta ahora identificadas. Muchas de las imágenes
consultadas libremente en los archivos electrónicos
Gustavo Bruzual A.*
El
nuestro sistema solar y de las galaxias mas lejanas
datos
en
utilizados
miles
de
trabajos científicos en los mas diversos tópicos,
Auroras
de Saturno
Las
imágenes
obtenidas
por
los
diferentes
telescopios, mostradas en los paneles derechos de la
Fig. 3, muestran en detalle como varía la apariencia
de esta galaxia en la longitud de onda accesible a cada
uno de estos telescopios,
contemporáneos del HST.
M101 es una galaxia espiral
situada a 22 millones
La
secuencia
de
de años luz de la Tierra
imágenes en la Fig. 2
en la constelación de la
muestra en forma muy
Osa Mayor. En muchos
detallada los cambios que
aspectos M101 es similar,
sufren las auroras en el polo
aunque de mayor tamaño,
sur del planeta Saturno
que nuestra galaxia, la Vía
en pocos días terrestres.
Láctea. La imagen del HST
Visto desde el espacio,
en luz visible muestra
una aurora luce como un
claramente las zonas ricas
anillo de luz que circunda
en estrellas brillantes
a la región polar de un
y nebulosas gaseosas
planeta, donde residen
luminosas, distribuidas
los polos magnéticos. Las
Figura 3: Imagen compuesta de la galaxia espiral Messier 101 obtenida sumando las
tres imágenes mostradas en los paneles de la derecha: luz visible (HST), infrarroja
en remolinos, por lo cual
auroras son producidas
(telescopio espacial Spitzer) y rayos X (telescopio espacial Chandra). (Imagen cortesía
se conoce a esta galaxia
de NASA, ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
cuando
partículas
como el Molino (Pinwheel
cargadas que viajan en el
en
inglés). En contraste,
espacio
interplanetario
la
imagen
infrarroja del
provenientes del viento
telescopio Spitzer penetra
solar quedan atrapadas
dentro de los brazos
en el campo magnético
espirales y revela la
del planeta, que luego
emisión de los caminos de
las guía hacia los polos
polvo donde densas nubes
magnéticos. Los choques
pueden colapsar para
de estas partículas con los
formar nuevas estrellas.
gases en la atmósfera del
La visión en rayos X del
planeta producen destellos
telescopio Chandra revela
de energía en forma de luz
las fuentes de alta energía
y ondas de radio. Estas
en esta galaxia, tales como
imágenes mostraron que
remanentes de estrellas
las auroras de Saturno
que explotaron como
varían día a día, al igual
Figura 4: Región de formación estelar cercana al cúmulo estelar NGC 2074 y a la
nebulosa de la Tarántula en la Gran Nube de Magallanes. (Imagen cortesía de NASA,
supernovas o material
que en la Tierra, pero en la
ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
calentado en su vertiginosa
Tierra sólo duran uno 10
caída alrededor de agujeros negros.
minutos, mientras que en Saturno las auroras pueden
durar varios días.
Galaxias cercanas
Regiones de formación estelar
Esta imagen (Fig. 4), tomada el 11 de agosto de
desde el descubrimiento de sistemas solares en
Para celebrar el cumpleaños 400 de Galileo (15 de
2008 en conmemoración de la órbita 100.000 del
imágenes de objetos en el cielo con una nitidez y
formación hasta mediciones precisas de la edad del
Febrero de 2009) la NASA preparó la extraordinaria
HST alrededor de la Tierra en sus primeros 18 años
resolución inalcanzables desde la superficie terrestre.
universo, sin excluir observaciones de los planetas de
imagen de la galaxia M101 reproducida en la Fig. 3.
de existencia, muestra una región cercana al cúmulo
fuera de la atmósfera terrestre, el HST puede obtener
44 In ves t i g a ci ó n
In v e s t i g aci ón 4 5
IMÁGENES DE
estelar NGC 2074, visible en la esquina superior
onda expansiva en la materia oscura, producto de la
izquierda, y a la nebulosa de la Tarántula. Todos a
colisión de dos cúmulos de galaxias de tamaño similar
170.000 años luz de la Tierra, en la Gran Nube de
y con contenidos semejantes de materia oscura.
Magallanes, una galaxia satélite de nuestra galaxia,
la Vía Láctea. Esta nebulosa está ubicada en una de
Las primeras galaxias
las regiones de formación estelar mas activas del
Esta imagen (Fig. 6), conocida como el campo ultra
grupo local de galaxias. Los colores en la imagen son
profundo del Hubble (HUDF), fue lograda tras 11.3 días
artificiales y asignados digitalmente, de tal forma que
de exposición continua en un mismo punto del cielo,
el color rojo representa la luz emitida por átomos
ubicado en la constelación
de azufre, el verde por
de
átomos
hidrógeno
una de las imágenes mas
y el azul por átomos
profundas obtenidas con el
de
Estos
HST y muestra mas de 500
átomos emiten luz al
galaxias formadas cuando
enfriarse,
de
había transcurrido menos
ser calentados por la
de un millardo de años
radiación
desde la gran explosión
de
oxígeno.
después
ultravioleta
proveniente
de
Fornax.
(Big Bang), y la edad del
estrellas de gran masa
cosmos era menos de 7%
que se están formando
de su valor actual de 13.7
continuamente
millardos de años. Las
la
zona. El grado de detalle
que se observa en esta
imagen
sólo
ha
posible
lograrlo
sido
hasta
el HST son más pequeñas
que las galaxias gigantes
de hoy en día y de color
mas azul, lo cual indica que
Trazando la
materia oscura
en ellas están ocurriendo
procesos
estelar
de
de
formación
muy
alta
astrónomos
intensidad. Las imágenes
desde hace tiempo saben
lucen rojas debido a la
que
enorme
las
estrellas
que
distancia
que
vemos en las galaxias
separa a estas galaxias de
de cúmulos de galaxias
la Tierra. La luz azul de las
como
(Fig.
estrellas jóvenes en estas
5) no ejercen suficiente
galaxias tomó cerca de 13
CL0024+17
atracción
gravitacional
para mantener juntas a
estas galaxias durante su
viaje por el universo. Por
Figura 6: Campo Ultra Profundo del Hubble (HUDF), imagen lograda tras 11.3 días de
exposición continua en un mismo punto del cielo. Es una de las imágenes mas profundas obtenidas con el HST y muestra mas de 500 galaxias formadas cuando había
transcurrido menos del 7% de la historia del universo (Imagen cortesía de NASA,
ESA, & The Hubble Heritage Team: STScI/AURA)
millardos de años en llegar
a
nosotros,
esta
jornada
y
durante
su
color
cambió a rojo debido a la
ello se ha postulado que hay un tipo de “materia oscura”,
expansión del universo. La baja luminosidad de estas
de naturaleza aún desconocida, que se manifiesta
galaxias apoya la idea de que las galaxias gigantes que
gravitacionalmente pero que no emite ni refleja luz,
conocemos hoy en día cerca de nosotros se forman a
y que contribuye mayoritariamente a crear la fuerza
partir de la unión de galaxias mas pequeñas a lo largo
gravitacional requerida. Estudiando las distorsiones en
de la historia del universo.
la forma de las galaxias situadas detrás de este cúmulo
producidas por este campo gravitacional, se ha podido
reconstruir la distribución de la materia oscura en este
cúmulo, representada digitalmente en la figura como
una nubosidad de color azul en forma de anillo. Esta
forma geométrica sugiere que estamos viendo una
46 In ves t i g a ci ó n
2
galaxias descubiertas por
Figura 5: Anillo de materia oscura detectado en el cúmulo de galaxias Cl0024+17
analizando las distorsiones en la forma de las galaxias situadas detrás del cúmulo.
En la imagen la materia oscura ha sido coloreada artificialmente y aparece como una
nubosidad de color azul. (Imagen cortesía de NASA, ESA, & The Hubble Heritage
Team: STScI/AURA)
ahora con el HST.
Los
1
Representa
las
en
LA INVESTIGACIÓN
*Licenciado en Física (UNAM, México), Ph.D.
(Universidad de California, Berkeley).
Investigador del Centro de Investigaciones
de Astronomía (CIDA)
Email: bruzual@cida.ve
El Observatorio Astronómico Nacional , Ubicado en Llano del Hato, Cordillera
de Mérida, Municipio Rangel, Estado Mérida, Venezuela a 3600 msnm, entre
frailejones y el bello paisaje andino, nos abre esta sección “Imagen de la
investigación, con la que acompañamos este interesante trabajo sobre el Año
Internacional de la Astronomía: para descubrir el Universo.
Imagen de fondo: La noche, el observatorio y la luna (Foto J. Cova)
1.- Vista del edificio y cúpula del telescopio J. Stock con la Sierra Nevada al fondo (Foto Antonio Ballesteros, CIDA).
2.- Los frailejones parecen mirar el observatorio con el que observamos el universo (Foto J. Cova)
In v e s t i g aci ón 4 7