Una ventana al universo. Con temas de astronomía observacional, los principales eventos astronómicos de la semana y tips de astronomía. De vez en cuando un tema de interés general. Lo que busco es que la gente tenga una guía del cielo.

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31/03/2017 15:49:15

Pulsares y Joy Division

 

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Joy Division, a la izquierda Peter Hook, Ian Curtis, Stephen Morris, Bernard Sumner. Imagen por Paul Slattery

 

Para Valerie

 

Cuando observamos una estrella brillando en el cielo es luz visible la que percibimos, pero los astros también emiten luz en otras longitudes de onda que son invisibles a nuestros ojos, la única forma de detectarlos es usando otros instrumentos completamente diferentes a los telescopios que estamos acostumbrados. Si el objeto emite señales en ondas de radio entonces es preciso utilizar un radiotelescopio para estudiarlo.

La radioastronomía tuvo un nacimiento por accidente, allá por 1930 unos técnicos detectaron cierta señal que interfería con la radiotelefonía de la compañía de teléfonos Bell. El encargado de resolverlo fue el físico Kar Jansky quien estudió la interferencia a profundidad y luego de descartar cualquier otro tipo de señal terrestre y atmosférica –incluso considerando el nido de palomas en las antenas receptoras- llegó a la conclusión que la señal provenía del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Después de la segunda guerra mundial la radioastronomía comenzó a desarrollarse, y se construyeron en el mundo grandes antenas (algunas tan grandes que colapsaron por su peso) que mapearon el cielo buscando objetos que emitían señales de radio, a partir de ese momento el universo comenzó a comprenderse de una forma que nunca habíamos imaginado.

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Radiotelescopio Goldstone, antena de 34 metros, imagen por NASA y Brian Day.

En 1967 el observatorio radioastronómico en Mullard, Inglaterra, detectó una extraña señal en la constelación de vulpécula (el pequeño zorro), la señal resultaba curiosa porque tenía un período de 1,33 segundos. En un inicio los astrónomos supusieron que habían encontrado un faro cósmico de una civilización extraterrestre, pero un estudio más profundo dejó entrever que se trataba de un objeto natural que nunca se había detectado, pero al que ya se había considerado su existencia teórica.

Debido a las pulsaciones periódicas a este objeto se le terminó llamando pulsar, aunque también se les conoce como estrellas de neutrones. Estos exóticos cuerpos es uno de los resultados de la última fase de la vida de las estrellas supergigantes (las otras opciones son las enanas blancas y los agujeros negros) en donde la masa está muy condensada, tanto que la gravedad hace que los electrones y los protones sean aplastados y fundidos en neutrones, de ahí es que este cuerpo toma su nombre: estrella de neutrones.

Los pulsares o estrellas de neutrones no son objetos tan grandes, de hecho se calcula que pueden tener apenas unos 10 kilómetros de diámetro. Sin embargo poseen una densidad tan extrema porque en ese pequeño cuerpo se encuentra compactada la materia en un orden de 1.34 masas de nuestro sol.

Estos cuerpos también poseen una enorme rotación y un fuerte campo magnético, producido por algunas partículas cargadas sobrevivientes a la condensación neutrónica, este campo genera señales que a la distancia pueden ser percibidas como pulsos periódicos (en el rango de segundos) por un radiotelescopio.

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Cuando la estrella de neutrones gira, el campo magnético gira con él, barriendo ese haz a través del espacio. Si ese rayo se alinea con la Tierra, será detectado como una señal periódica en un radiotelescopio. Imagen por NASA.

Al primer pulsar descubierto en 1968 se le llamó CP1919-21, aunque ahora también es conocido como PSR 1919+21, PSR B1919+21 y PSR J1921+2153; sí, su nombre nos puede parecer bastante aburrido, pero su gráfica -obtenida por medio de la antena del radiotelescopio de Arecibo- es una bella representación de datos, tanto que en 1979 fue escogida como portada del disco Unknown Pleasures de la banda inglesa Joy Division.

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Gráfica publicada en la Enciclopedia de Astronomía de Cambridge 1977 (pag 11) aunque el origen se remonta a 1970,  fue presentada en la tesis doctoral de Harold Craft "Radio Observations of the Pulse Profiles and Dispersion Measures of Twelve Pulsars”

Joy Division fue una banda de breve existencia, pero con una gran influencia musical, por su sonido y sus letras un tanto oscuras, kafkianas y hasta nihilistas hoy es considerada una banda de culto. Tuvo una vida corta principalmente por el suicidio de su vocalista Ian Curtis en 1980, un tipo que padecía epilepsia y de profundos períodos de depresión, pero con una destacada y particular genialidad. Se mató un día antes de salir de gira hacia los Estados Unidos, si hubiera sobrevivido y realizado la gira internacional es posible que hubiera seguido aportando a la música de maneras inimaginables.

Los compañeros sobrevivientes tuvieron que soportar la muerte de Curtis –todavía hablan de ello, los marcó de por vida- y posteriormente cambiaron su nombre a New Order incorporando sonidos electrónicos que los hicieron muy populares y también influyentes en la década de 1980; de todos ellos, quizás el más destacado ha sido Peter Hook, un tipo que no solo ha aportado desde la música sino que también desde la literatura, ha publicado libros que describen el ambiente cultural del post-punk inglés, y verlo en el escenario –todavía está activo- es un evento memorable.

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Peter Hook antiguo integrante de Joy Division y New Order en Webster Hall NYC, Septiembre 2016. Imagen por Jorge Colorado

En la portada de Unknown Pleasures de Joy Division se plasma la representación gráfica de un pulsar, el primero descubierto y ubicado a más de mil años luz de la Tierra. Hoy tenemos la certeza que en nuestro vecindario galáctico existen al menos unos dos mil pulsares girando y emitiendo un misterioso sonido cósmico, producto de una particular disposición de la materia.

Tan particular como alguna vez fue Joy Division.

06/11/2016 21:59:47

11 canciones astronómicas

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La portada del álbum "The Dark Side of the Moon" (1973) de la banda británica Pink Floyd está inspirada en la descomposición de la luz en su espectro por un prisma.

 

El universo ha sido uno de los grandes temas que los artistas han representado a través de la historia, aún en nuestra época que se caracteriza por tener una amplia comprensión científica de los fenómenos naturales, el universo sigue apareciendo en nuestro arte ya sea de manera metafórica o literal. No es extraño que la Luna, el Sol y otros cuerpos celestes aparezcan representados de diversas maneras en la literatura, la lírica, la plástica, el cine y la música.

La cantidad de canciones que incluyen contenido astronómico es enorme, para cubrirlo en su totalidad sería necesario organizar un enorme catálogo, si ampliáramos la lista a otros géneros e idiomas todavía sería más complejo y quizás hasta irrealizable hacer un listado. He seleccionado once canciones populares con temas astronómicos como un mero ejercicio etnográfico de astronomía cultural y no porque estas canciones sean mejores que otras o porque sean más notorias, es posible que usted tenga en mente un par de canciones más donde los cuerpos celestes son los protagonistas o son utilizados para darle un sentido poético a la canción.

Aquí la lista:

1) Fly Me to the Moon - Frank Sinatra

La versión de Sinatra es quizás la más conocida. El enamoramiento se representa como un viaje por la Luna, Marte, Júpiter y las estrellas. Uno de los estribillos es interesante “Let me see what spring is like on jupiter and mars” y en efecto, todos los planetas del Sistema Solar poseen estaciones, eso sí, distan mucho de las estaciones terrestres. ¿Cuáles son los factores que permiten que un planeta tenga estaciones? Pues la inclinación de su eje de rotación, su órbita alrededor del Sol, la distancia que el planeta se encuentre de nuestra estrella y obviamente la atmósfera que posee.

Aunque el eje marciano es similar al terrestre (25°) la primavera marciana es diferente a la terrestre en muchas formas, primero hay que recordar que Marte no posee vegetación, sino que es un enorme desierto probablemente estéril, así que la primavera marciana (que dura unos 6 meses terrestres) no habrá flores ni campos verdes, pero sí un leve y lento calentamiento de la superficie que va desde los -125C en invierno hasta los 20C en verano. Debido a que Marte tiene una órbita más excéntrica que la terrestre los cambios de temperatura son bastante extremos dependiendo si el planeta se encuentra en su afelio o perihelio, por eso los inviernos en el hemisferio sur marciano son más fríos en comparación el hemisferio norte, así que la primavera será más fría en el sur que en el norte. Por otro lado la débil atmósfera es bastante incompetente para mantener el calor solar, casi todo el calor del día se disipa al espacio.

Júpiter es muy diferente a Marte, su eje está inclinado tan solo unos 3 grados así que aunque existe primavera es poca la diferencia entre las estaciones. Júpiter es un planeta gaseoso de fuertes tormentas de nubes de amoníaco, hidrosulfuro de amonio y agua. Si buscamos una temperatura primaveral parecida a la de la Tierra (15C) habría que introducirse entre las nubes del planeta y llegar a unos 150 km bajo la tropósfera joviana, en ese momento la presión atmosférica es equivalente a unas 10 atmósferas terrestres.

2) Space Oddity - David Bowie

David Bowie falleció en enero de 2016, así que la canción Space Oddity tuvo un repunte de popularidad. La canción trata de la desaparición de un astronauta, el mayor Tom, quién observa a la Tierra desde una distancia de 100,000 millas, eso correspondería a unos 160,934 kilómetros, no muy lejos a escala astronómica, corresponde a la mitad de la distancia de la Tierra a la Luna.

3) Un millón de años luz de casa - Soda Stereo

Soda Stereo va más lejos que Bowie en cuanto a distancias, en su canción "un millón de años luz de casa" usan el concepto de la distancia años luz como metáfora. ¿Cuanto es un millón de años luz? pensemos que la luz tiene una velocidad constante en el vacío de 300,000 km por segundo, un millón de años luz correspondería más o menos a 9.46073047258 más 18 ceros, es una cifra tan grande que hasta es imposible de pronunciar, por eso la escala kilométrica no es adecuada a niveles astronómicos, para distancias estelares y galácticas se utiliza el pársec, que corresponde a 3,26 años luz.

La palabra pársec proviene del inglés "parallax of one arc second", es la distancia a la que una unidad astronómica (distancia Tierra-Sol) es de un ángulo de un segundo de arco (1") en la bóveda celeste. Pero igual el pársec se nos queda corto a distancias galácticas, así que se propusieron los kilopársec Kpc (mil pársec, 3,262 años luz), el megapársec (un millón de pársec) y el gigapársec (un millón de millones de pársecs)

¿Pero que tan lejos va Soda Stereo? un millón de años luz nos coloca fuera de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Si viajáramos un millón de años luz en dirección a la constelación de Andrómeda estaríamos a la mitad del camino entre la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda M31, desde esa distancia sería posible divisar toda nuestra galaxia. Pero no es nada si consideramos la galaxia más alejada a nosotros (que podemos observar por medios telescópicos) se encuentra a unos 46,500 millones de años.

4) Rocket Man - Elton John

Elton John al igual que Bowie canta sobre un astronauta que irá al espacio, el astronauta de Rocket Man está inspirado en el cuento corto "The Rocket Man" de Ray Bradbury. Tal como dice la letra y como lo hemos mencionado antes "Marte es frío como el infiero", Marte es muy frío aunque no en extremo, las temperaturas se mantienen en promedio en unos -63 C en la noche llegar a -80 C, en los casquetes polares la historia es otra, dependiendo de la estación la temperatura puede bajar a -143 C.

El lugar más frío del Sistema Solar se encuentra muy cerca de casa, en la nuestra Luna, la sonda espacial Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) descubrió que en el polo sur lunar se encuentran cráteres que se mantienen en oscuridad perpetua, registrando temperaturas de -238 C.

Tampoco Marte es un buen lugar para criar un hijo, habrá que ver la película "The Space Between Us" para hacernos una idea del primer humano criado en el planeta rojo.

5) Sirius - The Alan Parsons Project

Sirio es la música instrumental introductoria de su canción Eye in the Sky de The Alan Parson Project, una banda de rock progresivo ahora no tan popular. Sirio es la estrella más brillante del firmamento, ubicada en la constelación del Can Menor, muy fácil de distinguir a final del año observando hacia el sur oeste de la constelación de Orión. En realidad es un sistema binario de estrellas ubicado a unos 8.6 años luz de la Tierra. Los egipcios observaban el aparecimiento de Sirio en el horizonte antes del amanecer coincidiendo con la inundación anual del río Nilo, por ello Sirio fue muy apreciado por los antiguos egipcios, sabiendo eso hace sentido la portada del disco Eye in The Sky de Alan Parsons Project.

6) Laika - Mecano

La perra Laika es uno de los animales más famosos de la historia porque fue el primer animal en viajar al espacio exterior, la hazaña perruna ocurrió cuatro años antes que Yuri Gagarin lograra salir de la Tierra abordo del Vostok 1. La URSS necesitaba probar la tecnología espacial y comprobar como se comporta el cuerpo en un ambiente de microgravedad. Desde Laika han visitado el espacio otros perros, pero también se han enviado monos, moscas, ratas, hormigas y peces. Lamentablemente los soviéticos no estaban muy interesados en la seguridad de Laika, ella murió a las pocas horas de alcanzar el espacio producto de un sobrecalentamiento dentro la cápsula.

7) Here come the sun - George Harrison

Para latitudes superiores al trópico los solsticios de invierno suponen los días más cortos y las noches más largas por lo general con temperaturas frías. Muchas sociedades antiguas del hemisferio norte que seguían la posición del Sol en el cielo durante el año sabían que cerca del 21 de diciembre el Sol llegaba a su posición más austral en el cielo para luego regresar (en el sur pasaba lo mismo pero ocurría el 21 de julio) así que crearon mitos para explicar tal fenómeno, hoy sabemos que ocurre por la inclinación del eje terrestre y la posición terrestre en su órbita alrededor del Sol.

8) Saturn - Stevie Wonder

El Saturno de Wonder parece un mundo idealizado, de aire limpio y donde sus anillos resplandecen. Aunque Saturno parezca un sitio tranquilo no lo es, de la misma forma que Júpiter, Urano y Neptuno, Saturno es un planeta gaseoso con fuertes tormentas. Cada 20 o 30 años aparece una enorme tempestad que afecta uno de sus hemisferios, incluso es posible observar la tormenta desde la Tierra con un telescopio de aficionados.

Los anillos de Saturno están compuestos por pequeñas partículas de hielo y partículas de polvo ricas en hierro, es uno de los objetos celestes más impresionantes a través de un telescopio.

9) Hijo de la Luna- Mecano

Muchas sociedades le han otorgado al Sol y a la Luna de características humanas, muchas de ellas con narrativas sobre sexualidad, relaciones de familia o roles de género. Hemos creado mitos alrededor de la Luna, uno muy popular entre los médicos y las enfermeras es que hay más partos y accidentes en noche de luna llena, cosa que es desmentida cuando se analizan los datos de hospitales y clínicas, a pesar de ello muchos médicos siguen creyendo que Luna afecta directamente a los humanos.

Hasta hace muy poco tiempo mucha gente creía que los niños que nacían con palada hendido eran porque habían sido "comidos por la luna", porque un eclipse les influyó algún defecto o porque fueron engendrados en "un cambio de Luna", la evidencia científica muestra que la Luna no tiene nada que ver con malformaciones congénitas, pero el folklore mantiene la creencia, no es raro entonces creer que un albino pudo ser influido por los rayos lunares.

10) We Are All Made of Stars - Moby

nuestro cuerpo está construido de átomos, la base de la química orgánica está compuesto de los elementos hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, pero nuestro cuerpo también posee átomos de hierro (en nuestra sangre), fósforo, potasio, magnesio, cloro y sodio.

¿De donde salieron los átomos de la tabla periódica y los que se encuentran en nuestro cuerpo? Pues muchos de ellos fueron formados a partir del hidrógeno dentro de antiguas estrellas ahora extintas, algunos átomos más pesados que el hierro se formaron en explosiones de supernovas, ocurridos mucho antes que nuestro Sol y nuestro sistema solar se formara.

11) Space Junk - DEVO

La basura espacial es un riesgo, se cree que muchos fragmentos de satélites desechados o fragmentos de ellos caen todos los días a la Tierra, puede ser un pequeño objetos de pocos centímetros o también puede ser uno de gran tamaño. En noviembre del 2015 cinco esferas metálicas cayeron en España, por suerte no hubo víctimas que lamentar. Hasta el momento las únicas víctimas de la basura espacial han sido algunos satélites que han sido golpeados por restos de otros que han quedado en órbita.