Astronomía y Astrofísica

Astronomía y Astrofísica Astronomía: Ciencia que tiene por objeto el estudio del universo, de los cuerpos que lo constituyen, de las posiciones relativas que éstos ocupan, de las leyes que gobiernan sus movimientos y de la evolución que experimentan a lo largo del tiempo. Esta disciplina comprende tres ramas principales: la astronomía de posición y la mecánica celeste, que se encargan de determinar las coordenadas de los astros y estudian la magnitud de su variación natural; la astrofísica, en sus aspectos aplicado y teórico, que estudia las leyes físicas que rigen su comportamiento, y la cosmología, que estudia las leyes generales de la estructura, el origen y la evolución del universo como un todo. Considerada la ciencia más antigua, la astronomía ha favorecido el desarrollo de otras muchas disciplinas, tales como la matemática, la física, la geografía, etc. La astrofísica; es la rama de la astronomía que busca la comprensión del nacimiento, evolución y destino final de los objetos y sistemas celestes, basándose en las leyes físicas que los rigen. Existen varias teorías sobre la formación del Universo, pero hasta ahora, la teoría más aceptada es la del big bang. Para poder explicarla, vamos a requerir la ayuda del físico más grande que existe, al "Interprete de Dios"1. El es miembro de la Royal Society de Londres, la entidad académica más antigua del mundo, doctor honorario de varias universidades y ganador del Premio Albert Einstein, el máximo galardón dentro de la física. El es nada más ni nada menos que Stephen Hawking. Cuando le preguntamos a cerca del origen del Universo, él nos dice esto: "Según la teoría de la gravedad, el Universo, o ha existido siempre durante un tiempo infinito, o tuvo un principio en algún momento determinado del tiempo basado en una singularidad, un estado en el que las leyes de la física son inaplicables por tratarse de una situación de infinita densidad y temperaturas, lo que hace imposible describir cómo se comportan las partículas. Física Solar La física solar es una rama muy importante de la astrofísica dedicada al estudio del sol , especializada en los datos de exploración y explicación estelar posibles detallada sólo en el Sol, como la estrella más cercana a la Tierra .  Es un material esencial para la vida en el planeta, aunque tenemos pocos estudios publicados sobre el tema. La Tierra está inmersa en la atmósfera externa ionizada que escapa supersónicamente del Sol.  Este ″viento  solar,″ fluye a través del medio interplanetario alcanzando el campo magnético  terrestre dándole forma al medio-ambiente cercano a  la Tierra.  La burbuja magnética que se produce, llamada  "magnetosfera," ya que es modelada básicamente a partir del campo magnético terrestre por el campo magnético interplanetario, actúa como blindaje que protege  su interior (nuestra atmósfera superior junto a su región ionizada, la ionosfera) de los efectos directos del viento solar. El Sol, que es la mayor fuente de energía del Sistema Solar, libera su energía en forma de radiación electromagnética ("luz") y de partículas energéticas. De esta manera, por una parte, el Sol ilumina constantemente a la Tierra proporcionándole un flujo de energía de 1367 W/m2, conocida como la constante solar; a la vez que, por otro lado, su atmósfera (la corona solar, demasiado caliente como para ser retenida por el campo gravitacional) se proyecta de tal manera que la Tierra es influenciada por el viento solar a través de un flujo continuo de partículas, como también de su campo magnético asociado. El Sol es el elemento más importante en nuestro sistema solar. Es el objeto más grande y contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar. Se requerirían ciento nueve Tierras para completar el disco solar, y su interior podría contener más de 1.3 millones de Tierras. La capa exterior visible del Sol se llama la fotosfera y tiene una temperatura de 6,000°C (11,000°F). Esta capa tiene una apariencia manchada debido a las turbulentas erupciones de energía en la superficie. Física Planetaria La física planetaria es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua a través de la inclusión de la astrofísica. En los últimos dos milenios, la física planetaria había sido considerada sinónimo de la filosofía, la química, y ciertas ramas de la matemática y la biología. El Departamento de Física del RUM cuenta con un Planetario y un Observatorio Astronómico. Desde el año 1973, en que fueron inauguradas, han funcionado ininterrumpidamente para la comunidad académica y el público en general. El Planetario es un salón de proyecciones cuya pantalla hemisférica simula la bóveda celeste. En esta pantalla podemos proyectar alrededor de 4,000 estrellas, simulando el cielo como se ve desde cualquier parte del mundo y en cualquier momento del año. El Planetario tiene cabida para 64 personas sentadas en butacas reclinables, permitiendo mayor visibilidad hacia la cúpula. El proyector de estrellas se encuentra en el centro del salón y es controlado desde una consola computadorizada. La física planetaria o planetología es una disciplina de reciente creación. Alimentada por la gran masa de informaciones recogidas en el curso de las exploraciones espaciales, la planetología estudia el origen y la evolución de los planetas de los mecanismos que en el tiempo han modelado sus superficies. Se basa en las ciencias de la Tierra, pero convenientemente generalizadas para incluir las distintas masas, atmósferas, temperaturas, o energía recibida desde el astro central y que es el motor de la máquina planetaria. Naturalmente la astronomía es la ciencia principal pero seguida de una geología planetaria o comparada (Astrogeología), la ciencia de las atmósferas planetarias es una generalización de la meteorología y como ciencia básica de soporte de todas las referidas la física, cuyo objeto de estudio es universal por lo que cabe aplicar a los distintos planetas. Detección de planetas extrasolares La vida en otros planetas ha sido una búsqueda que ha motivado a los seres humanos desde los orígenes de la humanidad. ¿Estamos sólos en el Universo?, existe alguna forma de vida en algún otro lugar?,  han sido preguntas que han intrigado a los científicos por décadas. Los primeros planetas extrasolares descubiertos abrieron una interesante oportunidad de finalmente perseguir la respuesta a alguna de estas preguntas fundamentales. Astrónomos han creado astutas técnicas para detectar planetas extrasolares. En la mayoría de los casos, éstas técnicas se basan en la influencia que ejerce el planeta sobre la estrella que orbitan. Estas técnicas han permitido el descubrimiento de varias centenas de planetas extrasolares a la fecha (para un número más reciente visite exoplanet.eu). Algunas formas de detectar planetas extrasolares son: Medidas de velocidad radial: debido a la mutua interacción gravitacional entre el planeta y la estrella, la velocidad radial estelar cambia debido al movimiento de la estrella alrededor del centro de gravedad del sistema. Cambios en las líneas espectrales mostrarán un pequeño corrimiento Doppler (la estrella aparecerá que se aleja o acerca al observador). Medidas de estos cambios de velocidad radial permiten confirmar o descartar la presencia de planetas. Medidas de velocidad radial permiten estimar el período orbital y la eccentricidad, pero sólo una mínima masa del planeta debido a la inclinación desconocida del sistema. Astrometría: una estrella con un planeta órbita alrededor del centro de masa del sistema. Si la posición de la estrella es medida muy precisamente a lo largo del tiempo es posible modelar la órbita y descubrir al planeta que perturba el movimiento de la estrella. Microlensing: cuando un objeto masivo de campo pasa cerca de la línea de visión de una fuente estelar en el fondo, es posible observar la desviación y magnificación de la emisión del objeto de fondo debido al potencial gravitatorio del objeto de campo. Si el lente en el campo es una estrella con un planeta, la presencia del planeta puede ser detectada debido a la pequeña perturbación en la curva de luz de lensing. La técnica de microlensing permite acotar el cuociente entre la masa del planeta y la masa estelar. Tiempos de un Pulsar: los pulsares emiten ondas de radio cuyos tiempos de llegada pueden ser medidos muy precisamente. Debido a la rotación precisa del pulsar, pequeños cambios en la llegada de los pulsos de radio pueden ser usados para definir su movimiento. Si hay un planeta orbitando el pulsar, éste interactuará gravitacionalmente con él y por lo tanto, influenciará su órbita. Este método es tan sensible,  que es capaz de detectar planetas tan pequeños como una décima de la masa de la Tierra. Imagen Directa: Luz estelar reflejada en un planeta puede ser fotografiada directamente. Para probar que el objeto está realmente asociado a la estrella,  medidas de movimiento propio común son necesarias.