Las cuatro estaciones

Como seguramente ya sabéis, ayer comenzó oficialmente el verano! Aunque a muchos nos ha pillado por sorpresa porque todavía estábamos esperando la primavera! Pero bueno son cosas normales del clima...

Aprovechando la ocasión, os explico velozmente por qué en la Tierra tenemos cuatro estaciones a lo largo del año. Probablemente muchos lo tenéis claro, pero no está mal repasar los conceptos básicos de vez en cuando...

Lo primero es negar que, al contrario de como mucha gente cree, las estaciones no dependen de cuanto estemos cerca o lejos del Sol (ya que os recuerdo que la órbita de la Tierra es elíptica). De hecho cuando estamos más cerca del Sol es en Enero y cuando estamos más lejos es en Julio. 

Lo que produce las estaciones del año es el hecho de que el eje de rotación de la Tierra no esté en la vertical, sino inclinado de unos ~23.5º. 

Situación de la Tierra durante el solsticio de Verano para el hemisferio norte (en torno al 21 de Junio).

A medida que la Tierra gira alrededor del Sol, llega un momento que el hemisferio norte está inclinado hacia el Sol, así que recibimos su luz con mucha mas fuerza. Esto causa el aumento de temperatura que tanto esperamos en el verano. 

Esquema de la posición del eje de la Tierra durante el año, que explica las cuatro estaciones.

El momento en el que el eje se aproxima más al Sol se llama "solsticio" y sucede dos veces al año: en torno al 21 de Junio y el 21 de Diciembre. Lo que pasa en Diciembre es que le toca al hemisferio Norte estar más alejado y eso produce que a los rayos del Sol les cueste mas trabajo llegar hasta nosotros. Por esta razón tenemos temperaturas mucho más bajas durante el Invierno. Obviamente en el hemisferio Sur sucede todo al contrario, es decir, que durante la Navidad, en Australia es Verano!! Así que nada de nieve o trineos con los renos...

Situación de la Tierra durante el solsticio de Invierno para el hemisferio norte (en torno al 21 de Diciembre).

Nos quedan la primavera y otoño que serían, como veis en el esquema, la situación intermedia entre los solsticios. En esas épocas del año los rayos del Sol inciden por igual en el hemisferio Norte y Sur.

Con estos dibujos también podemos entender que los días sean más largos en Verano y cortos en Invierno: Durante el Invierno, la mayor parte del tiempo el hemisferio Norte está en la sombra (es decir, es de noche). Mientras que por el Verano, al contrario, la parte en sombra es mucho más pequeña que la iluminada. Además podemos ver que hay zonas donde no se ve el sol durante todo el invierno o donde no se oculta durante todo el verano.

Por último, os hago notar sin ningún comentario adicional, que todavía seguimos celebrando estas fechas dada la importancia que siempre han tenido para la supervivencia de la humanidad.

Hasta el próximo tortu!

Selene

Esta mañana me encontré con una animación que me pareció muy buena y educativa. Y como es de astronomía qué mejor que compartirla con vosotros!

Es sobre la formación de la Luna (llamada Selene por los Griegos), que como sabéis es el único satélite "natural" que tiene la Tierra.

Vista parcial de la superficie de la Luna

Todavía no existe un acuerdo unánime sobre como se formó, pero el vídeo que os propongo se refiere a la teoría mayormente aceptada: Cuando la Tierra y el resto de los planetas se estaban todavía formando, nuestro planeta recibió el impacto de un cuerpo con masa similar a la nuestra que casi destruyó ambos planetoides. Por suerte, la mayor parte de la materia se volvió a condensar por efecto de la gravedad formando nuestro Planeta y el resto formó a la Luna dando vueltas a nuestro alrededor. Otra posibilidad hubiese sido que esos restos del choque hubiesen formado discos como en Saturno, pero por suerte para nosotros se formó la Luna!

Por qué digo esto? Como se ve en al segunda parte del vídeo, la Luna actuó como escudo para la Tierra, recibiendo una gran cantidad de impactos de meteoritos que permitieron a la Tierra tener una evolución geológica mucho mas tranquila. En estos casos, la palabra "tranquilidad" significa posibilidad de formación de océanos y por consecuente de vida.

Así que cuando miréis por la noche y la veáis, acordaros de darle las gracias por protegernos. A que ahora os parece mucho más normal que los Griegos la considerasen una diosa?!

Hasta el próximo tortu!

Somos polvo de estrellas...

Cuantas veces habéis escuchado o incluso usado esta expresión?
La semana pasada, mientras preparaba una clase de divulgación me di cuenta que probablemente mucha gente que usa esta frase no entiende plenamente su significado... Y vosotros?

El primer detalle interesante de esta frase es que es cierta a nivel científico: si las primeras estrellas no se hubiesen encendido, la materia de la que estamos hechos, y por lo tanto nosotros mismos, no existiría!

Durante los primeros momentos del Universo solo se consiguieron crear una pequeña cantidad (menos del 10% del total) de los átomos mas ligeros (se llegó hasta el Berilio que es el cuarto) mientras que el resto se quedó en forma de Hidrógeno que es el elemento mas sencillo (protón+electrón). Y después de este momento, durante 200 millones de años, el Universo siguió enfriándose en la oscuridad.

Pero entonces, donde se crearon el resto de los elementos si el universo seguía enfriándose? Las primeras estrellas se encendieron hace unos 13500 millones de años y en su interior se volvieron a dar las condiciones para que se iniciara de nuevo el proceso de fusión (la creación de elementos mas pesados a partir de otros mas ligeros). Crear elementos mas pesados produce energía, que en nuestro caso es la luz que recibimos del Sol y que a su vez sirve para evitar que la materia que forma la estrella (en su mayor parte Hidrógeno) se hunda hacia el centro debido a su propio peso.

Interior típico de las primeras estrellas o de estrellas como nuestro Sol.

Las primeras estrellas estaban formadas sólo por Hidrógeno y en su centro hacia tanto calor y la presión era tan alta que los átomos de Hidrógeno se unían para forma el siguiente elemento que es el Helio. Al aumentar poco a poco la cantidad de Helio en el centro, se aumenta la presión y la temperatura, hasta que llega un momento que hace tanto calor que el Helio empieza a fusionarse para formar Carbono y Oxigeno. Este proceso se va repitiendo con presiones y temperaturas cada vez mas altas y, por lo tanto, elementos cada vez mas pesados: neón, magnesio, silicio,... y así hasta el hierro.

Interior típico de una estrella masiva al final de su vida (Gigante roja), justo antes de que se  produzca una supernova.

Hasta aquí bien, ya tenemos los elementos principales para la vida, como el carbono y el oxigeno, pero de momento os recuerdo que siguen en el centro de las estrellas! Además, de donde provienen el resto de elementos de la tabla periódica que son mas pesados que el hierro?

Las estrellas tienen varias maneras para expulsar parte de su masa, pero os comentaré sólo la mas efectiva y espectacular (también la mas conocida): una supernova. El hierro tiene una particularidad respecto al resto de elementos y es que es uno de los elementos mas estables, es decir, la cantidad de energía necesaria para hacer que se fusione creando elementos mas pesados. Así que cuando empezamos a acumular hierro en el núcleo de la estrella, la presión y la temperatura aumentan como antes, pero nunca llegan a ser lo suficientemente altas como para "encender" el hiero. Al no encenderse, la estrella ya no tiene suficiente energía como para mantener su propio peso así que colapsa (toda la materia empieza a caer hacia el centro debido a la gravedad). En el centro de la estrella esto produce que la presión aumente de forma increíble, destruyendo el hierro de nuevo a partículas elementales como protones y neutrones. Vaya, otra vez como al principio!

Casi, porque las partículas elementales tienen la característica de que pueden ser comprimidas mucho antes de romperse. Este detalle hace que al menos por un momento, el colapso se pare y toda la materia rebote (como cuando dejamos caer una pelota al suelo).  Esto es una supernova, que aunque se suele llamar "explosión" en realidad es un rebote! El proceso es tan catastrófico y potente que destruye completamente la estrella, mandando la materia que la componía, y entre ellas los nuevos elementos creados!, a distancias enormes. Además, durante ese rebote se alcanzan temperaturas tan altas que se crean el resto de los elementos de la tabla periódica (eso si en cantidades mas pequeñas).

Nebulosa del Cangrejo (M1), restos de materia después de una supernova que fue vista en 1054  por astrónomos chinos.

Toda esa materia expulsada, rica en los elementos necesarios para crear la vida que conocemos, se usará para crear nuevas estrellas que, a su vez, producirán en su interior mayor cantidad de estos elementos. Y así hasta que alrededor de una de estas estrellas se produzca un planeta a la distancia justa como para que se pueda crear la vida!

En cierta forma, estas imágenes tan bonitas de supernovas (buscarlas en google si no las conocéis) podemos interpretarlas como las fotos de familia de uno de nuestros antepasados!

Para terminar, os dejo con una reflexión. Existe una frase muy parecida, pero que proviene de un contexto completamente distinto: "Polvo eres y en polvo te convertirás". Es interesante que ambas nos trasmitan la idea de que la vida es algo transitorio y el resultado de un proceso evolutivo...

Hasta el próximo tortu!

Oscura o desconocida?

Esta entrada la dedico a la materia oscura, como respuesta a la petición de mi amigo Fin. Animaros y hacer como él si queréis que toque algún tema en particular.

Empezaré por explicar que no es que en Astrofísica/Cosmología pongamos el adjetivo de "oscuro" a todo lo que no entendemos: me refiero a la materia oscura y la energía "oscura". Son dos temas bien distintos, incluso desde el punto de vista filosófico! Por un lado la materia oscura, como os describiré a continuación, es un tipo de materia de la que conocemos muchas de sus características o propiedades, pero que todavía no hemos sido capaces de observar que tipo de partícula la compone. Sin embargo, la energía "oscura", llamada así por similitud con la anterior, viene interpretada como una hipotética energía que esta en todo el Universo y produce que éste se expanda cada vez mas rápido. En realidad, muchos creemos que esta energía "oscura" es solo un artefacto matemático que nos ayuda a explicar lo que observamos, por ejemplo la CMB, pero que en realidad nos está diciendo que hay algo que todavía no hemos entendido bien en el funcionamiento del cosmos...

Pero dejemos la filosofía de la ciencia para otro momento y centrémonos en la materia oscura. Ya en los años 30, astrónomos como Jan Oort o Fritz Zwitchy, se dieron cuenta que para explicar sus observaciones necesitaban una cantidad de masa mayor de la que podían observar, de ahí que empezase a llamarse "oscura". En Astrofísica solo podemos observar aquellos objetos que emiten o reflejan luz ( fotones). Así que objetos sin luz propia, como por ejemplo los planetas, se vuelven casi invisibles para nosotros (echarle un vistazo a la entrada anterior para entender cómo somos capaces de detectar planetas fuera de nuestro sistema solar).

Pero os estaréis preguntando que cómo entonces nos hemos dado cuenta de su existencia: como el resto de la materia ordinaria (es decir, la que conocemos bien y de la que estamos hechos nosotros, que se llama bariónica), la materia oscura produce un efecto gravitatorio en la materia luminosa que la rodea. Nosotros lo que notamos es que la materia luminosa en ciertos casos no se comporta como debería. 

A continuación os comento los casos principales que nos han convencido de la existencia de esta materia oscura:

• La materia oscura prácticamente no interacciona ni consigo misma ni con la materia ordinaria (esto lo sabemos porque si no emitiría fotones y podríamos observarla). Por esta razón, no forma estructuras como los brazos espirales de nuestra propia Galaxia y adopta formas mucho mas sencillas que tienden a rodear la materia que si que vemos nosotros. En general, se puede decir que cada galaxia que vemos esta dentro de un halo de materia oscura. Esto lo hemos entendido al observar el movimiento de grupos de estrellas (cúmulos globulares, etc) que no están en el disco de nuestra Galaxia y que se mueven en círculos y mas rápido de lo que deberían si solo existiese la materia luminosa que forma el disco.

Imagen descriptiva de una típica galaxia espiral: en el centro la galaxia espiral formada por la materia luminosa que podemos ver rodeada por un halo de materia oscura. Los puntos blancos en el halo indicarían estrellas o grupos de estrellas que se moverían libremente por el halo.

• Por otro lado, cuando observamos girar otras galaxias símiles a la nuestra, vemos que a medida que nos alejamos del centro, la velocidad con la que giran no disminuye como nos esperaríamos si no que se mantiene hasta distancias a veces mucho mas largas de lo que vemos a primera vista.  De nuevo, la explicación mas sencilla es que hay mas materia girando de la que conseguimos observar.

Curvas de rotación de una galaxia típica. En azul se muestra la curva que se espera si toda la masa estuviera concentrada en el centro (caso A), como es el caso de la materia luminosa. En rojo (caso B), la curva que en cambio se observa y que indica la presencia de mayor cantidad de materia lejos del centro.

• Por último, sin meterme a dar muchas explicaciones, comentaros que los fotones también sienten la atracción gravitatoria y modifican su trayectoria si pasan lo suficientemente cerca de una acumulación de masa. Este fenómeno se llama efecto de lente gravitacional. Pues bien, este efecto nos permite determinar la masa total y no sólo la luminosa del objeto en cuestión, descubriendo en general que la materia luminosa es sólo una pequeña porción de la total.

Cúmulo Bala (Bullet cluster) observado por el telescopio Hubble.  Se piensa que es  el residuo de la colisión de dos cúmulos de galaxias donde la materia ordinaria (observada en rayos X, en rojo) se ha quedado concentrada en la zona de choque, mientras que la materia oscura ha continuado su camino casi sin interaccionar (determinada a través del efecto gravitacional producido en las galaxias que estaban detrás; en azul)

Pero me diréis: donde esta el problema, lo habéis visto no? En realidad hemos visto sólo su efecto, pero todavía desconocemos su causa! Todavía no hemos conseguido determinar (observar en un experimento) qué tipo de partícula la compone. Hasta que esto no suceda, también en este caso, el adjetivo de "oscura" seguirá sonando a "desconocido".

A día de hoy existen varios experimentos en el mundo (enterrados en minas, o bajo el hielo de la Antártida o bajo el mar) que intentan detectar este tipo de materia a través de su interacción con las partículas que ya conocemos. Sin embargo, como os decía antes, esta materia es muy tímida y le cuesta mucho relacionarse, lo que se traduce en que sea muy difícil poder pillarla justo en ese momento!

Por ahora, estos experimentos sólo han podido descartar algunas hipótesis teóricas sobre la naturaleza de estas partículas. Pero la comunidad científica es optimista y, si los recortes no lo impiden, se espera poder dar una respuesta final al problema de la naturaleza de la materia oscura en los próximos años.

No quiero terminar sin comentar que también existen teorías alternativas para explicar las observaciones que os comentaba antes, pero que hasta ahora no han conseguido convencer a la comunidad científica sobre su validez. Simplificando, estas teorías se basan en la idea de que la gravedad se comportaría de forma distinta a como conocemos cuando las distancias son demasiado grandes (escalas galácticas).

Espero vuestros comentarios para saber si he conseguido aclararos un poco este tema o si, por el contrario, queréis detalles más preciso en una u otra dirección.

Hasta el próximo tortu!

Buscando una nueva casa...

Se que había prometido terminar la explicación sobre el CMB (entrada I y entrada II), pero me ha apetecido hacer una pausa y cambiar un poco de tema. Así también os demuestro el tipo de blog que os podéis esperar en el futuro...

Hoy os hablaré de otro satélite que está haciendo descubrimientos increíbles y muy importantes para la humanidad, no sólo desde el ámbito científicos sino también filosófico. Me estoy refiriendo a la misión Kepler de la NASA.

Imagen artística del satélite Kepler @NASA

Como es obvio, este satélite recibe su nombre del astrónomo Johannes Kepler. Fue lanzado en Marzo del 2009 desde Cabo Cañaveral y se espera que pueda obtener datos hasta el 2016. El satélite tiene una órbita heliocéntrica (es decir que gira alrededor del Sol como la Tierra) y va detrás de la Tierra aunque un poco mas despacito (tarda 375 días en dar una vuelta completa alrededor del Sol en comparación con los 365 nuestros).

Os estaréis preguntando para que sirve el armatoste este, no? Pues bien, su objetivo es buscarnos una nueva casa! Así como suena. Es una misión exclusivamente pensada para buscar planetas alrededor de otras estrellas. Hace menos de 10 años, los únicos planetas que conocíamos eran los de nuestro propio sistema solar (los que todos hemos estudiado en la escuela: Mercurio, Venus, Tierra, ... Parad cuando queráis, aunque si ha mi me sigue gustando terminar con Plutón por la sonoridad que tiene! jejeje). Pero poco a poco hemos ido descubriendo que nuestro sistema solar no es el único en tener planetas que giran alrededor de una estrella. A este respecto, la misión Kepler ha revolucionado nuestro conocimiento, con resultados inesperados (típicos de películas de ciencia ficción!), que ya os resumo mas bajo...

Es que antes de hablaros de los resultados, me gustaría que entendieseis cómo hacemos para detectar estos nuevos planetas. La órbita de Kepler esta pensada para poder estar siempre apuntando hacia la misma posición del cielo (como podéis ver en la imagen siguiente, entre las constelaciones del cisne y la lira), sin que la luz del Sol, la Tierra y la Luna le molesten. 

Campo de visión de Kepler

Y en realidad, lo único que hace es precisamente eso: observar continuamente las estrellas de esa zona esperando que pase algo en alguna de ellas. Y que tiene que pasar? Pues que el brillo de alguna de esas estrellas se modifique ligeramente (a veces con valores inferiores al 0.1%!) porque algo (nuestros buscados planetas) cubran parte de la superficie de la estrella. Vamos son como mini-eclipses, aunque la palabra técnica es "tránsito" porque debido a la distancia solo cubre una parte muy pequeña de la estrella.

Los datos de observación del brillo de una estrella se llaman "curvas de luz" y como os muestra la imagen siguiente, cada vez que algo pasa por delante de una estrella, bloquea parte de su luz y nosotros notamos una bajada ligera en su brillo (por eso necesitamos un instrumento de mucha precisión, porque la bajada es tan pequeña que no nos daríamos ni cuenta!). La confirmación de que se trata de un planeta (también puede ser otra estrella compañera) y no otra cosa fortuita, nos la da el hecho de que estas bajadas son periódicas y dependen de a que distancia se encuentra el planeta de su estrella. Por ejemplo, si pudiésemos observar el sistema solar desde fuera, la Tierra pasaría delante del Sol una vez cada año.

Tres zonas características de una curva de luz.

Como os muestra la siguiente figura, la forma de la curva de luz en cada tránsito nos aporta mucha información sobre el tamaño del planeta, la inclinación de su órbita, su velocidad, etc pero también la temperatura en el borde de la estrella, etc

La forma de la curva de luz depende de las características del planeta y su órbita.

Usando esta técnica, el satélite Kepler ha confirmado 132 planetas y tiene otros 2740 candidatos!! Estos números ya os tendrían que dejar de piedra, pero si recordáis que estamos mirando una zona muy pequeña del cielo, y extrapolamos los resultados a toda nuestra Galaxia tendríamos:

• En promedio, cada estrella tiene mas de 1.6 planetas orbitando a su alrededor.
• Esto implica que en nuestra Galaxia podemos esperarnos cerca de 160000000000 planetas.
• Por ahora el porcentaje de planetas del tamaño de la Tierra y en la llamada "zona habitable" es de >1.4%, así que nos esperamos más de 2000000000 de planetas habitables!!

Comparación con nuestro sistema solar de uno de los sistemas encontrado por Kepler (el número 62 con 5 planetas), donde se muestra en verde la zona habitable (zona alrededor de cada estrella donde la temperatura y presión de los planetas permite la existencia de agua en estado líquido)

Así que, como veis, la misión Kepler nos ha vuelto a bajar los humos a los humanos demostrando que nuestro sistema solar no tiene nada de especial y, por tanto, que tenemos que dejar de una vez de considerarnos el ombligo del universo! Pero también podemos estar contentos de que alguien se está dedicando a buscarnos una nueva casa si algún día la necesitamos...

Este es uno de los muchos ejemplos que me gustará mostraros y que sirven a responder una típica pregunta que recibimos los astrofísicos: y tu trabajo para que sirve? 
Daros cuenta que muchas veces nuestro trabajo no repercute directamente en el presente o la vida cotidiana, sino que estamos trabajando para el futuro de la humanidad. Esperemos que no se cumpla, pero probablemente dentro de 100 años haya unos pocos supervivientes que agradezcan este tipo de resultados cuando tengan que abandonar una inhabitable tierra en dirección a algunos de los planetas mas cercanos...

Y para terminar os dejo un link a una pagina que esta muy bien. Se necesita conocer un poco de inglés, pero os permite realizar todo el proceso para detectar vuestro propio planeta!! Es bastante educativo, pero OJO! sólo para los valientes: pinchar aquí.

Hasta el próximo tortu!

La Radiación Cósmica de Fondo (II)

En la última entrada os intenté explicar qué era la Radiación Cósmica de Fondo y os prometí que en ésta os hablaría de por qué merece la pena estudiarla.

Una de las posibles formas de entenderlo es considerar a la CMB como si fuera la huella digital del Universo.

WMAP @NASA

De la misma manera que nuestras huellas digitales son únicas y por eso se usan para identificarnos, la CMB prácticamente identifica el Universo en el que vivimos. Eso es lo que quiere ilustrar la figura anterior: distintos Universos (con más/menos masa, que se expanden más rápidamente o más lentamente, donde las galaxias no se crearon, o donde se destruyeron justo despues de crearse, etc ) producen una radiación de fondo con características ligeramente distintas.

La ecuaciones que describen el Universo cuando era tan joven (la época cuando se formó la CMB) son bastante sencillas y eso nos permite poder unir cada posible CMB con su Universo. Por lo tanto, al medir la CMB estamos directamente descubriendo en que Universo nos ha tocado vivir!

Un ejemplo muy visual que sirve para ilustrar lo que os acabo de contar nos lo ofrece el tamaño característico de las "manchitas" de la CMB (llamadas anisotropías). Si os fijáis bien en cualquier imagen sobre la CMB, os daréis cuenta que las manchas rojas y azules tienen casi todas el mismo tamaño.
(...por cierto, esos colores se los damos nosotros para mostrar que son manchas mas frías o más calientes, no es que la CMB sea colorada! Otro día os hablaré sobre los colores en la astrofísica...)

WMAP @NASA

Pues bien, este tamaño depende directamente de la geometría del universo, es decir, de su curvatura. Nosotros ahora sabemos que nuestro Universo es plano ("FLAT" en la figura).  Si las manchas de la CMB fuesen mas pequeñas significaría que el Universo tendría una curvatura que se llama de silla de montar ("OPEN") y si fuesen mas grandes entonces curvatura esférica ("CLOSED").

Para que nos os quedéis con la duda, os confirmo que no es que el Universo tenga esas formas. Lo único que significa la curvatura es que si lanzamos dos rayos de luz paralelos nunca se cruzaran en el caso "FLAT", como si que sucederá en el caso "CLOSED". Y en el caso "OPEN" se separaran!

Como podéis ver, parece casi un juego de niños que con solo medir el tamaño de unas manchitas podamos descubrir los secretos del Universo! Pero ya os contaré la próxima vez que observar esas manchitas no es tan fácil como pueda parecer...

Hasta el proximo tortu!

La Radiacion Cosmica de Fondo (I)

En esta entrada vamos a meternos en faena, así que relajaros que necesito vuestra atención...

La Radiación Cósmica de Fondo o CMB ("Cosmic Microwave Background") es uno de los elementos más importantes de la Cosmología moderna. Por esta razón se merece dos entradas ella solita! (La otra razón es para no soltaros un ladrillo a vosotros!)

En esta primera entrega intentaré explicaros qué es y cuando fue detectada, mientras que la próxima vez me concentraré en por qué es tan útil en Cosmología y las complicaciones que tenemos que superar para obtener toda la preciosa información que contiene dentro.

Probablemente un día os cuente las aventuras y desventuras de cómo se descubrió la CMB por primera vez (es una historia bastante interesante llena de guerra, aliens, palomas, política y religión!), pero por hoy simplemente me limitaré a decir que fue "oficialmente" detectada por astrónomos americanos llamados Arno Penzias y Robert Wilson en 1964. Por este descubrimiento recibieron el Premio Nobel en 1978. Su importancia es tal que en 2006 se volvió a dar otro Premio Nobel a George Smoot y John Mather (investigadores principales del satélite americano COBE) por conseguir las primeras medidas de precisión de la CMB.

Pero qué es esta radiación tan importante y que pinta tiene? Pues bien, últimamente la habéis visto por los periódicos y noticias (visitad esta entrada anterior si no entendéis que significa esta imagen):

Planck @ESA

En pocas palabras, la CMB es una fotografía casi perfecta del Universo cuando era joven (solo 379000 años o ~4 minutos si fuese una persona).

Momentos después de que se crease el Universo (hoy no me meto con esto así que meter aquí vuestra teoría preferida ;-) ), sabemos que toda la energía del mismo estaba concentrada en un volumen muy pequeño respecto al tamaño del Universo actual. Esto implica que había una presión muy alta, o lo que es casi lo mismo una Temperatura muy alta (para que os hagáis una idea, mucho peor que en el centro del Sol). No hay materia que soporte estas condiciones, así que lo que tenemos es una "sopa" de partículas elementales (protones, neutrones, electrones y fotones) que están continuamente interaccionando entre ellos: se unen, se separan, chocan, etc. Este estado se llama plasma (uno de los cuatro estados de la materia) y tranquilamente podéis imaginarlo como si fuese un liquido (por ejemplo, un lago).

Como en las ondas de un lago, el plasma primordial también tenia zonas mas calientes y mas frías que estaban cambiando continuamente. Estas son las zonas rojas y azules que vemos en la figura de la CMB.

Pero si estaban continuamente cambiando (es decir los fotones se emitían y se absorbían en un santiamen) como es que toda esa información (la imagen del CMB) ha llegado hasta nosotros?

Seguramente todos habéis escuchado alguna vez que el Universo está en expansión, es decir se hace cada vez más grande. Por lo tanto, cada vez las partículas están mas lejos unas de otras y eso significa que el universo se enfría poco a poco. Pues bien, a medida que el Universo se enfría, los electrones pasan mas tiempo unidos a los protones (formando átomos de Hidrógeno)  y mientras están unidos les cuesta mucho más relacionarse con los fotones... Llegado un cierto momento, cuando la temperatura del plasma baja por debajo de los 3000 K (un K corresponde a ~273 ºC), ya no hay suficiente temperatura para separar los átomos de Hidrógeno y, de repente, ya no hay nada que impida seguir moviéndose a los fotones (y por lo tanto viajar hasta nuestros instrumentos)!!

Por eso se dice que es una foto, porque los fotones que nos llegan nos muestran casi exactamente lo que pasaba en aquel instante (ni un poco antes, porque aquellos fotones ya habían chocado con algo antes, ni poco después porque como el Universo esta casi vacío no han encontrado prácticamente nada en su recorrido que los parase o modificase la información que llevan).

Y eso es todo! No era tan difícil, verdad? (Bueno, si no habéis entendido nada, por favor dejarme un comentario o mandarme un email, para que pueda tirarme por la ventana por incompetente!! :-) )

Para terminar os dejo con una curiosidad sobre la CMB, sabíais que ~1% del ruido blanco de las televisiones viejas era debido a la CMB? Todos hemos sido astrónomos sin saberlo!! Una pena que con la TV digital hemos perdido este "canal cosmológico".

Si queréis reíros un poco (y entendéis un poco de inglés) mirad este vídeo... 

Hasta el próximo tortu! 

Es gratis, OIGA!

Una entrada rápida, para comentaros un par de fenómenos astronómicos que suceden en los próximos días.

No son de los fenómenos mas espectaculares que podemos contemplar durante el año, pero como muchas oportunidades que nos brinda la naturaleza, son gratis! Estoy hablando de un eclipse parcial de luna y de una lluvia de meteoritos (más conocida como "lluvia de estrellas").

Pero antes de daros cuatro instrucciones para verlos, voy a aprovechar para empezar a trasmitiros lo que sentimos los astrofísicos cuando  miramos este tipo de fenómenos (una preguntan que me suelen hacer muy a menudo). A los que levantéis la cabeza para intentar verlos, os pediría que pensarais no sólo a la belleza natural del fenómeno, sino también a que ambos nos muestran que nuestra nave espacial Tierra se esta moviendo continuamente en su viaje a través del universo. Ahora sabemos las causas físicas de estos fenómenos (gracias a la ciencia), pero intentar imaginar lo que sentiría una persona hace ~1000 años: mirar de repente a la luna que has visto cada noche de tu vida y que esta cambia de color o empieza a desaparecer poco a poco! O que vas de noche por un camino y en una dirección del cielo empiezan a aparecer lucecitas! Imaginad el impacto psicológico o religioso que recibiríais!
Ese es el poder que tiene (o mas bien tenía) el cosmos en nuestra vida...

Y para finalizar, la información para poder ver el eclipse y la lluvia de meteoritos:

• Eclipse parcial de luna (25 abril). Se trata de un eclipse de corta duración, que comenzará a las 19.54 y finalizará a las 20.21 de Tiempo Universal (TU). Es decir que hay que sumarle 2 horas para tenerlo en nuestro tiempo actual. El eclipse de penumbra (o cambio de color sin cambio de forma) empezará a las 18.04 y terminará a las 22.11 TU. Su oscurecimiento será limitado, de ahí que se hable de eclipse penumbral, y el fenómeno se podrá contemplar sin necesidad de ningún instrumento óptico.
• Líridas (lluvia de meteoros/"lluvia de estrellas"). Los meteros provienen del cometa Thatcher y los vemos cuando la Tierra choca a alta velocidad con los residuos polvorientos (del tamaño de un grano de arena) de dicho cometa. Han empezado el 16 de Abril y tienen su máximo (alrededor de 20 meteoros por hora) el 22 de Abril. Probablemente, la mejor hora será antes del amanecer ya que la luna limitará la visibilidad.

Hasta el próximo tortu...

El Universo tiene forma de huevo?

Después de pensarlo un poco, me he dado cuenta que saltar directamente a comentaros los últimos resultados de la astrofísica moderna igual es un poco complicado. Así que primero iré poco a poco explicando algunos conceptos claves para entender mas en profundidad lo que vendrá mas adelante.

Empecemos por uno sencillo, pero que me llamó mucho la atención cuando vi que un montón de comentarios de los lectores de Scientific American lo preguntaban.
El comentario típico era: "Cómo nos decís que el Universo es plano, si luego se ve claramente que tiene forma de huevo!"
Se referían a imágenes parecidas a la siguiente que seguramente habréis visto últimamente por los periódicos:

Planck@ESA

Pues bien, esta imagen (que si que tiene forma de huevo! ojo no lo niego...)  representa un cartografiado del cielo, es decir un mapa! Esta imagen, sin ninguna explicación adicional o leyenda explicando las coordenadas, es un claro ejemplo del problema de comunicación entre el mundo científico y el resto de lectores como os comentaba en la primera entrada de este blog.

Este tipo de proyección para representar mapas (técnicamente su nombre es "mollweide") estáis cansados de verla en los libros de geografía y enciclopedias. La diferencia es que representa algo que vuestro cerebro sabe perfectamente identificar (los continentes) y no tenéis problema para entenderla.

Si miráis de nuevo la primera imagen comenzáis a entender la lógica de lo que esta representando: un mapa de las observaciones realizadas en las distintas posiciones del cielo (en este caso por el satélite Planck, ESA).

Hay, sin embargo, una pequeña sutileza entre ambos tipos de mapas: mientras que en el mapa de la Tierra vemos los continentes como si nosotros estuviésemos situados fuera o por encima del planeta, en el primer mapa tenemos que imaginar que nosotros estamos en el centro y es la imagen del cielo la que nos envuelve. El siguiente vídeo creo que ilustra perfectamente el cambio de perspectiva que intento aclararos:

Planck @ ESA

El vídeo os muestra como a medida que el satélite va girando, observa franjas del cielo hasta que lo completa. Al final ese cielo observado viene proyectado en un mapa para poder estudiarlo más fácilmente. Como es un satélite puede ver el cielo completo ya que no tiene montañas o el horizonte que lo limiten y le impidan observar algunas partes. Este problema es uno de los mayores limites de las observaciones realizadas desde la Tierra (pero este tema ya os lo comentaré otro día...)

Para finalizar, os dejo una última imagen para rematar el tema. Es un mapa con las posiciones de los objetos mas brillantes observados por el satélite WMAP (NASA). A partir de esta imagen es fácil obtener las coordenadas de uno de estos objetos (en este caso coordenadas llamadas Galácticas, que ya os contaré en otro momento...) y usarlas para buscar mayor información en alguno de los catálogos/paginas web/observatorios virtuales que existen en internet (yo siempre tengo esta imagen a mano para orientarme con las coordenadas!) .

Por ejemplo, me interesa obtener mayor información de Centaurus A (CenA). A partir de la imagen, me es fácil averiguar que sus coordenadas son longitud -47º (cada meridiano son 15º) y latitud +20º (cada paralelo son 10º). Y ya podría buscarlo en cualquier base de datos.

Espero que os haya quedado un poco claro! Pero si no, ya sabéis, dejadme un comentario y trataré de responderos aclarando vuestras dudas!

Hasta el próximo tortu...

Presentación

Si estas leyendo este blog es porque o eres parte de mi familia y amigos, o te interesa la astrofísica. En ambos casos gracias y espero que te sea útil!

Me presento: mi nombre es Joaquín González-Nuevo González y soy Astrofísico! (jejeje parece una sesión de alcohólicos anónimos!).

La razón por la que empiezo este blog es porque hace ya un tiempo que noto que la gente tiene un mayor interés por la ciencia gracias al acceso a internet, redes sociales, etc. Sin embargo, también he visto que gran parte del esfuerzo hacia una mayor divulgación científica, viene muchas veces desperdiciado por usar términos demasiado técnicos, dar conceptos claves come sabidos por el lector y/o ofrecer explicaciones demasiado "oscuras". Me he cansado de leer comentarios a noticias sobre nuevos resultados científicos donde la gente pide ayuda para entender conceptos de la noticia o incluso el significado de dichos resultados: pero no era eso, precisamente, el objetivo de estas noticias? es decir, de la divulgación científica?
La gota que colmó el vaso sucedió hace 3 semanas cuando se publicaron los primeros resultados cosmológicos de la misión Planck de la Agencia Espacial Europea (ESA), para el cual trabajo. En esa ocasión preparamos un comunicado de prensa donde resumíamos los resultados principales y su importancia. Dicho comunicado fue usado por varios periódicos nacionales y paginas de internet (por ejemplo, link). El comentario posterior que recibí de mi orgulloso padre (una persona de amplia cultura, pero no de carácter científico) fue el siguiente:
"Enhorabuena hijo, se nota que habéis trabajado un montón! Parecen resultados importantes, aunque es una pena que no lo hayáis explicado para las personas de a pie..."
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Se me abrieron los ojos!
Después de criticar a otros durante tanto tiempo, yo había cometido el mismo error en mi propio campo! Para mi el comunicado de prensa era claro y sencillo, sin "tecnicismos". Pero al leerlo de nuevo después de la conversación con mi padre, me di cuenta que eso sólo era verdad para un lector con una buena cultura de la astrofísica moderna!

Así que aquí me tenéis, intentando aportar mi granito de arena para acercar la belleza de la astrofísica (en mi caso) a las personas de mi alrededor. No quiero que este blog se vuelva en un curso de astrofísica, sino mas bien que todos vayamos entendiendo los grandes y maravillosos descubrimientos que estamos encontrando casi a diario sobre el cosmos que nos rodea.

Por ultimo, mi madre siempre me apoyo en mi carrera aunque prácticamente no entendiera nada del mundo en el que trabajo. Dado que ya no está a mi lado, este blog se lo dedico a ella. Cuando escribiré las siguientes entradas utilizaré el mismo lenguaje que habría usado con ella charlando sentados delante de un tortu con leche...

Hasta el próximo tortu!