Nuestro conocimiento actual de la astronomía permite y hace más fácil descubrir qué sabían del cielo los pueblos de la antigüedad. La disciplina que estudia este campo y se ocupa de la astronomía en su vertiente cultural y no propiamente como ciencia, se denomina arqueoastronomía. Es una rama compleja, ya que los registros de los que se dispone son escasos y en muchas ocasiones de difícil interpretación. Los estudios y trabajos de campo han de hacerse de forma rigurosa y huyendo de especulaciones que puedan llevar a resultados quizá llamativos, pero totalmente falsos. La historia de la astronomía, junto con la arqueoastronomía (que estudia la astronomía de pueblos antiguos con técnicas arqueológicas) y la etnoastronomía (que estudia la astronomía de culturas actuales con técnicas etnográficas) se dedica a estudiar las relaciones entre astronomía y cultura.
La astronomía estelar es el estudio del Sol y las estrellas. Los astrónomos estelares investigan cómo nacen las estrellas, qué componentes tienen, cómo evolucionan a lo largo de su larga vida útil y qué sucede cuando mueren.
Annie Jump Cannon es considerada una de las primeras astrónomas estelares. Se le atribuye el desarrollo del sistema de clasificación estelar, donde las estrellas se clasifican según la temperatura que producen, su tamaño y color.
¿Qué es la astronomía observacional? La astronomía observacional es una rama de la astronomía que se encarga de recopilar y almacenar la información acerca del universo observable, en contraste con la astronomía teórica, que se ocupa principalmente de calcular las implicaciones medibles de los modelos físicos. Esta es la práctica y el estudio de la observación de cuerpos celestes por medio del uso de telescopios y otros instrumentos astronómicos.
Como ciencia, el estudio de la astronomía se ve algo obstaculizado por el hecho de que los experimentos directos con las propiedades del universo distante no son posibles. Sin embargo, esto es parcialmente compensado por el hecho de que los astrónomos tienen un vasto número de visibles ejemplos de fenómenos estelares que pueden ser examinados. Esto permite que los datos de observación se puedan representar en gráficos y tendencias generales. Ejemplos cercanos de fenómenos específicos, como las estrellas variables, puedan entonces ser utilizadas para inferir el comportamiento de este tipo de estrellas que se hallan mucho más alejadas. Estos puntos de referencia pueden por lo tanto ser empleados para medir otros fenómenos en ese vecindario, incluyendo la distancia a una galaxia.
Equipo de observación El equipo y las técnicas necesarias para estudiar un fenómeno astrofísico pueden variar muchísimo. Muchos fenómenos astrofísicos de interés sólo pueden ser estudiados mediante el uso de tecnología muy avanzada y simplemente no se conocían hasta muy recientemente.
La mayoría de observaciones astrofísicas se realizan utilizando el espectro electromagnético.
La radioastronomía estudia radiaciones con una longitud de onda mayor que unos pocos milímetros. Las ondas de radio suelen se originadas por objetos fríos, incluyendo gas interestelar y nubes de polvo. La radiación cósmica de microondas de fondo es la luz del Big Bang con un corrimiento al rojo. Los púlsars fueron detectados por primera vez a través de microondas. El estudio de estas ondas requieren radiotelescopios muy grandes.
La astronomía infrarroja estudia las radiaciones con longitudes de onda demasiado largas para ser visibles pero más cortas que las ondas de radio. Las observaciones infrarrojas suelen realizarse con telescopios similares a los telescopios ópticos habituales. Objetos más fríos que las estrellas (como planetas) se estudian normalmente a frecuencias infrarrojas.
La astronomía óptica es el tipo más antiguo de astronomía. Los instrumentos más comunes son telescopios y espectroscopios. La atmósfera terrestre interfiere en mayor o menor medida con las observaciones ópticas, así que se utilizan ópticas adaptativas y telescopios espaciales para obtener la mayor calidad de imagen posible. En este rango, las estrellas son altamente visibles, y pueden observarse espectros químicos para estudiar la composición química de estrellas, galaxias y nebulosas.
La astronomía con rayos ultravioleta, rayos X y rayos gamma estudian procesos muy energéticos como púlsares binarios, agujeros negros, magnetars y muchos otros. Estos tipos de radiación no atraviesan la atmósfera terrestre, por lo que son estudiados desde telescopios espaciales como RXTE, el Observatorio de Rayos X Chandra y el Observatorio de rayos gamma Compton.
Aparte de la radiación electromagnética, pocas cosas originadas a grandes distancias pueden observarse desde la Tierra. Se han construido observatorios de ondas gravitacionales, pero éstas son extremadamente difíciles de detectar. También han sido construidos observatorios de neutrinos, algunos como el Super-Kamiokande están dedicados al estudio de eventos astronómicos que emitan neutrinos, como la explosión de supernovas. Se pueden observar rayos cósmicos, consistentes en partículas de gran energía colisionando con la atmósfera terrestre, como por ejemplo se halla el Observatorio Pierre Auger.
Las observaciones pueden variar también según la escala de tiempo. La mayoría de observaciones ópticas llevan de varios minutos a horas, de manera que los fenómenos que cambian más rápidamente no pueden ser fácilmente observados. De cualquier manera, los datos históricos de algunos objetos están disponibles desde hace siglos o milenios. Por otro lado, las observaciones a través de radio pueden examinar eventos en escalas de milisegundos o combinar años de datos.
La forma en que cambian las estrellas, o evolución estelar, suele representarse colocando las distintas variedades de estrellas en sus respectivas posiciones del diagrama Hertzsprung-Russell, que muestra los distintos estados de un objeto estelar, desde su nacimiento hasta su muerte. La composición material de los objetos astronómicos puede ser examinada utilizando fotometría, espectroscopia, radioastronomía o un observatorio astronómico15.
¿Cómo elegir un telescopio?
Los telescopios vienen en muchas formas y tamaños, y cada tipo tiene sus propias fortalezas y debilidades. El primer paso para decidir qué telescopio comprar es saber para qué lo desea utilizar. Estas son las formas de usar un telescopio:
Astronomía visual: el proceso de mirar a través de un ocular conectado a un telescopio para ver objetos distantes. Astrofotografía: la práctica de usar una cámara conectada a un telescopio o lente para fotografiar objetos en el espacio exterior. Ambos: si desea utilizar un telescopio tanto para imágenes como para imágenes, ¡también está bien!
Solo sepa que los telescopios que pueden hacer ambas cosas bien generalmente cuestan más. Para la astronomía visual, especialmente los telescopios para principiantes, la mayoría de los telescopios ya vienen como un paquete completo. Eso significa que el telescopio estará listo para usar e incluye el telescopio, la montura y cualquier otra cosa que necesite para comenzar, como oculares y otros accesorios. Para hacer astrofotografía que no sea con un teléfono inteligente, los componentes generalmente se venden por separado para permitir un enfoque más personalizado. Esto significa que si está interesado en obtener imágenes más allá de solo con un teléfono inteligente, generalmente deberá comprar el telescopio, la montura y la cámara por separado.
El segundo paso para decidir qué telescopio comprar es tener una idea de lo que principalmente desea observar o fotografiar. Si puede reducirlo entre uno u otro, hará que su decisión sea mucho más fácil. Por supuesto, un telescopio se puede usar para otros fines, como la visualización terrestre (durante el día), pero es importante decidir primero cómo lo usará por la noche:
Objetos planetarios / del sistema solar: esto incluye los planetas, la Luna y el Sol. Objetos del cielo profundo: esto incluye galaxias, nebulosas, cúmulos de estrellas y cualquier otra cosa más allá de nuestro sistema solar.0
Tanto espacio profundo como Planetaria: hay un grupo selecto de telescopios que son excelentes tanto para cielo profundo como planetario, especialmente para astrofotografía, pero generalmente cuestan más. El tercer y último paso para decidir qué telescopio comprar es incorporar su presupuesto, qué tan portátil es la configuración que desea y su nivel de habilidad en su decisión.
Introducción a las monturas de telescopios Aunque la mayoría de los telescopios para principiantes ya vienen con algún tipo de montura incluida, comprar una montura por separado puede abrir muchas puertas para más posibilidades de observación o imágenes. Para los observadores visuales, un montaje de altitud-azimut es el camino a seguir. Para los astrofotógrafos que realizan imágenes de cielo profundo, una montura ecuatorial producirá los mejores resultados. Las monturas híbridas combinan lo mejor de ambos mundos a un precio más alto, y los rastreadores de estrellas son como mini monturas ecuatoriales para el creador de imágenes que viaja o para el principiante.
Para astrofotografía, especialmente para imágenes de cielo profundo, la montura es posiblemente el componente más importante de cualquier configuración. Sí, lo has leído bien, ¡incluso más importante que el telescopio o la cámara! La razón de esto es que es solo la montura la que determina la precisión con la que su cámara y telescopio pueden rastrear el cielo y, por lo tanto, cuánto tiempo puede exponer sin experimentar rastros de estrellas. Recoger la mayor cantidad de luz posible es fundamental en la astrofotografía de cielo profundo, y sin una montura ecuatorial de calidad, estará limitado en la cantidad de luz que puede recolectar en cada exposición. Por esta razón, además de la cámara y el telescopio, recomendamos gastar alrededor de la mitad de su presupuesto total en la montura para obtener imágenes de cielo profundo.
Otra consideración importante para la obtención de imágenes de cielo profundo con una montura ecuatorial es la capacidad de carga útil. La capacidad de carga útil, que es la cantidad de peso que puede soportar la montura (excluidos los contrapesos), es la especificación más importante para cualquier montura ecuatorial.
Para los observadores visuales que tienen un telescopio pero no una montura, las monturas independientes de altitud-azimut son una excelente opción. Muchos de estos vienen con la misma capacidad computarizada que tienen la mayoría de las monturas ecuatoriales. Después de un proceso de alineación simple, esta capacidad de acceso computarizado permite que la montura no solo encuentre y apunte a los objetos automáticamente, sino que los rastree y los mantenga centrados a través del ocular. Para los observadores binoculares, un trípode con un cabezal de altitud-azimut hace que la experiencia sea simple y agradable, y los montajes estilo paralelogramo mejoran esto al permitir ángulos de visión aún más cómodos.
Ya sea que solo esté esperando agregar la capacidad de seguimiento y acceso a su telescopio visual existente o si tiene la mira puesta en fotografiar galaxias y nebulosas débiles, ofrecemos una amplia variedad de soportes para cualquier necesidad.
Introducción a las cámaras para astronomía Como ocurre con la mayoría de los equipos de astronomía, no existe una cámara de «talla única» que sea la mejor en todo. Si espera obtener imágenes de objetos del espacio profundo, una cámara de astronomía refrigerada es el camino a seguir. Si espera obtener imágenes de los planetas, la luna, el sol u otros objetos del sistema solar, una cámara de alta velocidad de fotogramas hará maravillas por usted. Comprender la diferencia entre estos diferentes tipos de cámaras y sus especificaciones lo ayudará a decidir cuál es su próxima cámara para astronomía.
Para obtener imágenes de cielo profundo, se trata de maximizar la cantidad de luz que puede recolectar y lo limpia que es la imagen. Cuando se toman imágenes de objetos del cielo profundo, es mejor utilizar una cámara refrigerada, que puede evitar el ruido durante exposiciones prolongadas. Las cámaras con mayor eficiencia cuántica, tamaños de píxeles más grandes, mayor capacidad de pozo completo (full well) y menor ruido de lectura, entre otras especificaciones, producirán imágenes más limpias. Haga clic aquí para ver nuestras recomendaciones sobre las mejores cámaras de imágenes de cielo profundo para principiantes.
Para las imágenes planetarias, se trata de maximizar la cantidad de detalles en los planetas y otros objetos del sistema solar, que generalmente son increíblemente pequeños. Los planetas son tan pequeños que no solo requieren un telescopio de larga distancia focal, sino que las turbulencias en la atmósfera pueden tener un gran efecto en el nivel de detalle de la imagen. Para imágenes planetarias, un sensor pequeño y una cámara de alta velocidad de fotogramas es su mejor amigo.
La ciencia astronómica se divide generalmente en función de los objetos estudiados y de si la investigación es teórica u observacional. Las disciplinas básicas importantes son la astronomía observacional, la astrofísica, la astrometría y la mecánica celeste, mientras que la astronomía teórica desarrolla modelos analíticos y numéricos-físicos de los cuerpos y fenómenos celestes. Las áreas de investigación más importantes de la ciencia celeste son:
la física del sistema solar, en particular la física solar, la planetología y la astronomía de los meteoritos La astronomía galáctica, que estudia la Vía Láctea, su estructura y su centro, la astronomía extragaláctica, que estudia la estructura de otras galaxias y sus núcleos activos, pero también los estallidos de rayos gamma como los procesos más energéticos del universo, y la astrofísica relativista, que se ocupa, por ejemplo, de los agujeros negros.
Además: La astronomía estelar estudia el nacimiento, la evolución y la muerte de las estrellas, con el apoyo del análisis espectral y la estadística estelar, La cosmología se ocupa de la historia y la formación del universo, mientras que la cosmogonía describe la historia de nuestro propio sistema solar. En la actualidad, está experimentando una expansión a través del novedoso campo de la exoplanetología.
La integración de muchos métodos de medición significa que la astronomía observacional está cada vez menos dividida según los rangos de longitudes de onda utilizados (radioastronomía, astronomía infrarroja, astronomía visual, astronomía ultravioleta, astronomía de rayos X y astronomía gamma), ya que los grupos de investigación y (en el mejor de los casos) los científicos individuales pueden aprovechar la información de todas estas fuentes.
Los métodos de la astronomía clásica, que prevalecieron hasta aproximadamente 1900, siguen siendo indispensables como base para otros subcampos. Como astronomía posicional, investigan la estructura del universo mediante métodos astrométricos, mecánica celeste y estadística estelar, y catalogan los cuerpos celestes (principalmente mediante catálogos de estrellas, determinación de órbitas y efemérides). En contraste con estos métodos predominantemente geométricos, la astrofísica, con sus técnicas de observación hoy en día muy diversas, investiga la física de los objetos astronómicos y del universo lejano. Además, el viaje espacial puede considerarse como astronomía experimental, y la cosmología como disciplina teórica.
Astronomía y otras ciencias La física y las matemáticas están estrechamente relacionadas con la astronomía; las disciplinas se han cruzado a menudo y deben considerarse como una unidad en el estudio de la astronomía. En muchos casos, el universo resulta ser un laboratorio para la física; muchas de sus teorías sólo pueden probarse en su inmensidad y en objetos calientes y energéticos. Por último, pero no por ello menos importante, los elaborados cálculos de la astronomía han sido el motor de la matemática numérica moderna y del procesamiento de datos.
Tradicionalmente, la astronomía ha colaborado con la geodesia (astrogeodesia, determinación del lugar y el tiempo, sistemas de referencia, navegación), con el cálculo del tiempo y el calendario (cronología astronómica) y con la óptica (desarrollo de instrumentos y sensores astronómicos). Desde el punto de vista instrumental y metodológico, también hay fuertes referencias a la tecnología, los viajes espaciales y las matemáticas (instrumentos de medición, tecnología de satélites, modelización de órbitas y cuerpos celestes). Los métodos geodésicos también se utilizan para determinar el campo gravitatorio y la figura de otros cuerpos celestes.
En las últimas décadas, la cooperación de la astronomía con la geología y la geofísica modernas también ha adquirido una importancia creciente, ya que el campo de trabajo de las geociencias se solapa con partes de la planetología. La mineralogía analiza las rocas de la Tierra con métodos similares a los de otros cuerpos celestes. La cosmoquímica, como parte de la química, investiga la formación y distribución de los elementos y compuestos químicos en el universo y la evolución química, la astrobiología las circunstancias de la formación, origen y existencia de la vida en el universo.
Además, cada vez es más frecuente la investigación interdisciplinar con disciplinas científicas que en un principio estaban más orientadas a las humanidades:
La historia de la astronomía como parte de las ciencias históricas investiga la historia de la astronomía. Los edificios y los hallazgos de la prehistoria y los primeros tiempos de la historia se interpretan cada vez más en un contexto astronómico (arqueoastronomía).
Dado que la astronomía también se ocupa de cuestiones sobre el origen, el desarrollo y el fin del universo en el marco de la cosmología, también hay puntos de intersección con la teología y la filosofía.
La Astrosismología es la técnica que estudia las vibraciones que se producen en algunas estrellas para conocer su estructura y dinámica interna. Al igual que en la Tierra los terremotos son provocados por el movimiento de las placas tectónicas, el movimiento del gas dentro de las estrellas produce ondas sísmicas que alteran la superficie de estas, produciendo oscilaciones. Estas oscilaciones se analizan para conocer el interior de las estrellas, ya que, las ondas transportan información del medio que atraviesan y su estudio permite averiguar cuáles son sus propiedades físicas (densidad, temperatura y composición). Esto constituye un gran logro para los investigadores, ya que, la luz estelar procede únicamente de su parte más superficial (fotosfera) y, si no existieran estas vibraciones, la parte interna de las estrellas permanecería inaccesible. Es un procedimiento parecido al que aplica la sismología terrestre que investiga el interior del planeta analizando los terremotos.
Gracias a la Astrosismología se pueden hallar los siguientes parámetros de una estrella:
1. Determinar la edad de una estrella
Con la astrosimología se pueden identificar los modos de oscilación que se propagan a distintas profundidades en el interior de la estrella. Esto permite obtener con precisión, a partir de modelos teóricos, parámetros básicos de la estrella, como su edad, estructura interna, masa, radio o densidad, y contrastar de este modo las teorías de evolución estelar.
2. Determinar la Rotación Interna
La rotación estelar es un poco curiosa: rota más rápido en el ecuador que en sus polos, fenómeno que se conoce como “rotación diferencial”, presentándose diferencias de rotación conforme se adentra a su interior. En el caso de estrellas como el Sol, este fenómeno está relacionado con la diferencia en los mecanismos de energía radiante, donde esta es transferida por convección mediante un flujo de fotones en su interior profundo. Sabemos que esto se produce en el Sol y mediante la Astrosismología este fenómeno se intentará concretar para otras estrellas.
3. Descubrir manchas solares ocultas
Mediante la utilización de datos sísmicos, los astrónomos han podido encontrar una región superdensa por debajo de la superficie solar. La Heliosismología (Sismología del Sol) ha encontrado recientemente varias manchas solares a unos 60000 Km por debajo de la superficie solar.
INSTRUMENTACIÓN UTILIZADA EN ASTROSISMOLOGÍA
La instrumentación que se utiliza para realizar Astrosismología, es básicamente la misma que la utilizada para la mayoría de otras ramas de la Astrosfísica Las oscilaciones de las estrellas inducen variaciones en la luminosidad que se detectan con dos tipos de instrumentos: los espectrómetros y los fotómetros acoplados a un telescopio. En cada caso la forma de obtener la información es diferente:
1) Los espectómetros: Con los espectómetros se observa la variación de las líneas del espectro estelar con el tiempo. El espectro no es más que un conjunto de líneas que producen los elementos químicos de la superficie de la estrella en la radiacción que emite esta. La posición de estas líneas es muy sensible al movimiento de la superficie permitiendo obtener un registro directo de la oscilación de la estrella.
2) Los fotómetros: Con los fotómetros se observa la cantidad de luz que nos llega con el tiempo, lo que nos da una idea de todas las perturbaciones que sufre la superficie estelar. Analizando las variaciones en la luz y su periodicidad se puede determinar si esas estrellas están siendo parcialmente eclipsadas por planetas, y el tamaño, distancia y período orbital aproximado de estos planetas.
Ambas técnicas son complementarias, aunque por su bajo coste y facilidad de puesta en órbita, las misiones astrosismológicas actuales llevan fotómetros con cámara CCD.
¿CUÁL FUÉ EL ORIGEN DE LA ASTROSISMOLOGÍA?
A finales de la década de los años setenta del siglo pasado, el descubrimiento de la presencia de oscilaciones en el Sol dio origen a una técnica científica: la Heliosismología. Era sólo cuestión de tiempo que este estudio se extendiera al resto de las estrellas y, a finales de los años ochenta se empezó a hablar de la Astrosismología. Parecía que la Astrosismología nunca fuese a dar el salto tan grande que dio la Heliosismología, sin embargo, todo esto cambió gracias a los espectaculares resultados obtenidos por la misión europea COROT (Convection Rotation and Planetary Transits) y por el satélite de la NASA Kepler.
El satélite Kepler fue lanzado por la NASA desde Cabo Cañaveral el 6 de marzo de 2009, y en el 2012 la misión se prolongó hasta el 30 de Septiembre de 2016. Desafortunadamente la sonda se estropeó al año siguiente y se tuvo que dar por concluida esta misión, el 15 de Agosto del 2013. Hasta esta fecha el satélite Kepler obtuvo con gran precisión, los espectros de vibración de unas 500 estrellas de tipo solar. La gran calidad de los espectros obtenidos permitió su análisis sismológico y la determinación de las masas y radios de todas estas estrellas que se encuentran en distintos estadios de su existencia.
La importancia del conocimiento de la astrosismología viene reflejada no solo por los mencionados satélites Kepler y COROT, sino también por otros proyectos como el MOST Canadiense, o proyectos conjuntos como el SOHO donde otros países están dedicando recursos en su investigación.
FUTURO DE LA ASTROSIMOLOGÍA
Ahora la pregunta es: ¿Las asociaciones de investigadores disponen de suficientes recursos humanos y tecnológicos para poder analizar los datos obtenidos? Como respuesta podríamos tener que, la Astrosismología podría constituir un campo positivo de inversión para poder extraer todas las posibilidades de una de las técnicas más prometedoras y de mayor impacto en la Astrofísica moderna.
La astrobiología es una disciplina que se dedica a estudiar el inicio, el desarrollo y la distribución de la vida en todo el universo, tanto en la Tierra como fuera de nuestro planeta. Apelando a conocimientos de distintas ciencias y al uso de tecnología, se propone conocer el origen de la vida, buscar vida en otros planetas y pronosticar el futuro de la vida en la superficie terrestre y más allá.
Los expertos en astrobiología se concentran en la exploración espacial y en la búsqueda de planetas que presenten condiciones habitables, entre otras cuestiones. La biología, la química y la física proporcionan sustento teórico a esta rama del saber.
Es importante mencionar que la astrobiología trabaja con datos científicos y con hipótesis que están en sintonía con teorías avaladas en la actualidad. Esto quiere decir que no recurre a la ciencia ficción ni a la fantasía, por más que muchas veces investigue sobre realidades y hechos supuestos.
El esfuerzo coordinado de especialistas de distintas áreas le permite a la astrobiología generar información que contribuye a entender cuáles fueron las condiciones y los procesos que posibilitaron la aparición de la vida. Para avanzar con su tarea, suele examinar ecosistemas extremos de la Tierra y luego generar simulaciones o proyecciones.
Los microorganismos que habitan en las fuentes termales y en los polos, resistiendo temperaturas muy altas o muy bajas, son estudiados por la astrobiología. Esto se debe a que, posiblemente, dichas condiciones puedan reproducirse en otros planetas, con lo cual se incrementarían las chances de que haya vida lejos de la Tierra.
El advenimiento de la nueva generación de telescopios orbitales de rayos X — Chandra, XMM-Newton y Nustar — revolucionó nuestra visión del Universo de rayos X, al proveer información con detalles sin precedentes, de distintas clases de fuentes, entre las que se cuentan las involucradas en los proyectos de investigación que se realizan por los diferentes grupos del IAR. El estudio de la emisión de rayos X de este tipo de fuentes ha permitido obtener información de los mecanismos radiativos responsables de la emisión, discernir las propiedades físicas y químicas del material emisor y conocer regiones de confinamiento de partículas relativistas.
En los últimos 20 años la astrofísica de rayos X ha alcanzado un importante grado de madurez, debido a la consolidación de técnicas observacionales y tecnologías que han posibilitado detectar y medir una gran cantidad de fuentes cósmicas de radiación X con resolución espacial y espectral sin precedentes. Esto la coloca en una posición que le ha permitido interactuar positivamente con observaciones obtenidas en otros rangos de longitud de onda ya consolidados en investigaciones astrofísicas (radio, infrarrojo, óptico). Esta interacción provee una realimentación virtuosa que permite encarar el estudio de los objetos mencionados desde un punto de vista integral.
Algunos de los temas involucrados en investigaciones que se realizan en el IAR y hacen uso de datos obtenidos con satélites orbitales incluye: remanentes de supernovas, estrellas de neutrones, sistemas binarios que albergan agujeros negros de masa estelar, AGNs, regiones de formación estelar y la asociación con fuentes de rayos gamma no identificadas.
El Universo está plagado de estrellas y la mayoría de ellas forman sistemas estelares y asociaciones. Entre los muchos sistemas estelares que pueden observarse, los cúmulos estelares (CE) se encuentran entre los objetos cuya investigación tiene relevancia en una gran variedad de estudios astrofísicos. Sólo por citar algunos ejemplos, los CE son importantes para la Astronomía Estelar: puesto que permiten verificar los modelos de formación y evolución de las estrellas; para la Astronomía Galáctica y Extragaláctica: como trazadores de la estructura, historia de formación y evolución química de las diferentes componentes de la Vía Láctea, y de las galaxias en general; para la dinámica: dado que la interacción entre galaxias deja marcas distintivas en las propiedades astrofísicas globales de sus sistemas de CE; para la Cosmología: imponiendo restricciones a los modelos cosmológicos, debido a que, por ejemplo, ningún modelo puede predecir una edad del Universo menor a la edad de los CE más viejos, quienes se encuentran entre los primeros sistemas estelares que se habrían formado en el Universo; etc.
Actualmente, los proyectos incluidos en el Área de Astrofísica Estelar están intimamente relacionados al estudio de CE Galácticos y Extragalácticos. Se centran fuertemente en el estudio de las propiedades químicas y cinemáticas del sistema de CE del bulbo de la Vía Láctea, de las Nubes de Magallanes y de galaxias más lejanas, utilizandolos como trazadores de la historia de formación, la evolución química e historia dinámica de las respectivas componentes que los albergan. Estos estudios observacionales aplican técnicas espectroscópicas y fotométricas basadas en datos obtenidos, principalmente, con diferentes instrumentos de los telescopios GEMINI (Cerro Pachón, Chile) y VLT (Cerro Paranal, Chile), entre otros.
Los griegos relacionaron los movimientos de los astros entre sí e idearon un cosmos de forma esférica, cuyo centro ocupaba un cuerpo ígneo y a su alrededor giraban la Tierra, la Luna, el Sol y los cinco planetas conocidos; la esfera terminaba en el cielo de las esferas fijas: Para completar el número de diez, que consideraban sagrado, imaginaron un décimo cuerpo, la Anti-Tierra.
Los cuerpos describían, según ellos, órbitas circulares, que guardaban proporciones definidas en sus distancias. Cada movimiento producía un sonido particular y todos juntos originaban la música de las esferas.
También descubrieron que la Tierra, además del movimiento de rotación, tiene un movimiento de traslación alrededor del Sol, sin embargo, esta idea no logró prosperar en el mundo antiguo, tenazmente aferrado a la idea de que la Tierra era el centro del Universo.
Eudoxio y su discípulo Calipo propusieron la teoría de las esferas homocéntricas, capaz de explicar la cinemática del sistema solar. La teoría partía del hecho de que los planetas giraban en esferas perfectas, con los polos situados en otra esfera que a su vez tenía sus polos en otra esfera. Cada esfera giraba regularmente, pero la combinación de las velocidades y la inclinación de una esfera en relación a la siguiente daba como resultado un movimiento del planeta irregular, tal como se observa. Para explicar los movimientos necesitaba 24 esferas.
Calipo mejoró sus cálculos con 34 esferas. Aristóteles presentó un modelo con 54 esferas, pero las consideraba con existencia real propia, no como elementos de cálculo como sus predecesores. Hiparco redujo el número de esferas a siete, una por cada planeta, y propuso la teoría geocéntrica, según la cual la Tierra se encontraba en el centro, mientras que los planetas, el Sol y la Luna giraban a su alrededor.
Claudio Tolomeo adoptó y desarrolló el sistema de Hiparco. El número de movimientos periódicos conocidos en aquel momento era ya enorme: hacían falta unos ochenta círculos para explicar los movimientos aparentes de los cielos. El propio Tolomeo llegó a la conclusión de que tal sistema no podía tener realidad física, considerándolo una conveniencia matemática. Sin embargo, fue el que se adoptó hasta el Renacimiento.
La mecánica celeste se encarga de estudiar los movimientos de los cuerpos celestes. Éstos son estudiados en virtud de los efectos gravitatorios que otros cuerpos ejercen sobre él. Diferentes ciencias como la sismología, la geofísica, la geología o la meteorología son nutridas por continuos avances de la astronomía.
La mecánica celeste en la Edad Media:
Durante la Edad Media, la astronomía fue profundamente denostada. Esto fue debido a la teoría del sistema geocéntrico. La iglesia católica no admitía ninguna teoría opuesta. Tomás de Aquino, Averroes o Ibn Bajjah realizaron trabajos sobre la inercia de las esferas celestes. Sin embargo, Jean Buridan o Avicena realizaron trabajos sobre su impulso.
Fue Nicolás Copérnico quien dio paso a la astronomía moderna, al elaborar su revolucionaria teoría heliocéntrica del Sistema Solar.
La mecánica celeste de Kepler:
La mecánica celeste estudia el movimiento entre dos cuerpos. Mediante observaciones realizadas por Tycho Brahe, su discípulo Johannes Kepler dedujo el movimiento de los astros. El estudio del movimiento entre dos cuerpos, se conoce como problema de Kepler.
Las leyes de Kepler:
Los planetas se desplazan alrededor del sol formando una elipse. El sol está situado en uno de los focos de esa elipse.
Si trazamos una línea entre el planeta y el sol (radio vector) recorrerá siempre la misma superficie. Esto será realizado de forma proporcional al tiempo empleado para describir la órbita.
La relación entre el cuadrado del período de revolución sobre el cubo del tamaño de la elipse es la misma para todos los planetas.
La mecánica celeste de Isaac Newton:
Las leyes de Kepler sirvieron a Newton para desarrollar su teoría de la Ley de Gravitación Universal (Principia). Esta ley física describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Así dedujo que la fuerza con que dos objetos con masa se atraen, depende del valor de sus masas, así como, del cuadrado de la distancia que los separa.
Descubrimientos de la mecánica celeste:
El matemático y físico Euler realizó cálculos muy precisos sobre los movimientos de la luna.
El astrónomo francés calculó el efecto que producían los planetas sobre el cometa Halley.
Los científicos U. Leverner y J. C Adams localizaron el planeta Neptuno, a través de las perturbaciones medidas sobre el planeta Urano.
Actualmente es posible calcular las trayectorias de las sondas para la exploración del Sistema Solar.
Albert Einsten y su aportación a la mecánica celeste:
El físico aplicó su teoría de la Relatividad General a esta ciencia. Demostró la radiación gravitacional, afirmando que la gravedad tenía su origen en una curvatura producida en el espacio-tiempo.
La mecánica celeste nos permite conocer la posición de los cuerpos celestes. Esto contribuye a predecir cometas, eclipses o el descubrimiento de nuevos planetas.
La astronomía logra constantes avances. El desarrollo de la tecnología y los grandes observatorios situados por todo el mundo, producen grandes descubrimientos. Nuevos sistemas planetarios, estrellas, cometas o proto-estrellas son descubiertos cada día.
Bulan 