HISTORIA DE LA HISTORIA DE LA HISTORIA DE LA HISTORIA DE LA OBSERVACI OBSERVACI OBSERVACI OBSERVACIÓ Ó ÓN N N ASTRON ASTRON ASTRON ASTRONÓ Ó ÓMICA MICA MICA MICA ROBERTO BARTALI 2009
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HISTORIA DE LAHISTORIA DE LAHISTORIA DE LAHISTORIA DE LA
OBSERVACIOBSERVACIOBSERVACIOBSERVACIÓÓÓÓNNNN
ASTRONASTRONASTRONASTRONÓÓÓÓMICAMICAMICAMICAROBERTO BARTALI
2009
La Astronomía es una ciencia muy
antigua.
El hombre siempre ha sido curioso y
ha observado el cielo nocturno desde
que ha tenido uso de razón.
Inclusive los animales voltean su
mirada al cielo.
El Sol, la Luna, el movimiento aparente
de las estrellas, las estrellas fugaces, los
eclipses, las novas y supernovas, han
llamado la atención de todas las
civilizaciones alrededor del mundo.
En un principio se utilizaron grandes
estructuras naturales como montañas
o grandes rocas como puntos de
referencia.
Después se tallaron y erigieron
monolitos y fueron alineados con las
estructuras naturales.
Escocia
ArmeniaEspaña
Un ejemplo de esto, es este observatorio solar neolítico en Italia. La luz del Sol
pasa a través de la perforación (durante el solsticio de invierno) y se proyecta en
las rocas formando una mariposa de luz.
La metódica observación de los fenómenos naturales, llevó a los antiguos
astrónomos a detectar lugares especiales desde los cuales se podían observar
ciertos fenómenos solo en fechas determinadas.
Esto ayudó a la creación de los calendarios.
Se empiezan a registrar las observaciones por medio de bajorrelieves tallados en
piedras que representan observaciones astronómicas. Probablemente su sitio
original era cerca de cuevas, de formaciones naturales o de monumentos erigidos
para la observación.
Venezuela Galicia
Colorado
USA
Hungría
Italia
México
Las cuevas eran utilizadas como casas y lugares para protegerse de las
intemperies y de los animales salvajes. Las paredes eran utilizadas para
mostrar hechos importantes y llevar registros de observaciones
astronómicas.
Observatorio solar en Perú. El Sol surge
entre diferentes torres durante los
solsticios y los equinoccios.
Las formaciones naturales son
aprovechadas y modificadas para
adaptarlas a las necesidades de las
observaciones.
Enormes monumentos y monolitos
fueron levantados para crear
observatorios solares.
Puerta del Sol, Bolivia
Piedra del Sol, Machu Picchu
Los monolitos
fueron sustituidos
por grandes
monumentos
diseñados para
facilitar la
observación del
movimiento del
Sol, la Luna y los
planetas.
Surgieron, así, edificios especialmente diseñados
para la observación astronómica.
Stonehenge
Chichen Itza Monte Alban
India
Uraniborg
Desde 30 siglos antes de Cristo hasta 15 siglos después, se han levantado
monumentos gigantescos y edificios especialmente diseñados para la
observación astronómica.
Inglaterra
México
Bolivia
Grecia
Egipto
El arte, la arquitectura y la ciencia se unen para crear hermosos edificios
dedicados a la observación astronómica.
Greenwich Griffit Yerkes
Stockholm Pulkovo
Yazdt
A partir del siglo XVIII hasta la segunda mitad del siglo XX
VLT
GEMINI
NTT
Durante la segunda mitad
del siglo XX y en la
actualidad, el arte cede el
paso a la tecnología.
Los avances de la tecnología han permitido
que en los últimos 60 años, la observación
astronómica se llevara a cabo no solo sobre
la superficie terrestre, sino que se ha
desplazado a la atmósfera, al espacio exterior
e inclusive bajo tierra.
Estación Espacial Internacional
Detector de
neutrinos y
partículas de alta
energía
Telescopio Espacial
Balones aerostáticos
Precursores de los telescopios espaciales, llevaban, y llevan, pesadas cargas de
instrumentación científica.
Observando desde las partes altas de la atmósfera, son especialmente sensibles
a las partículas de alta energía, la radiación ultravioleta e infrarroja, todas filtradas
por nuestra atmósfera.
Observatorios a bordo de aviones
SOFIA
Estos aviones de la nasa, volando a
alturas mayores a los 10 km,
hospedan un telescopio infrarrojo
totalmente automatizado y otros
instrumentos.
KAO
Telescopios espaciales
Telescopio Espacial Hubble
La turbulencia de la atmósfera
terrestre, la contaminación
luminosa y del aire, no
permiten la observación de los
detalles de los cuerpos
celestes.
Telescopio espacial Spitzer
Además, la radiación
infrarroja y ultravioleta, son
filtradas por las capas
atmosféricas, ocultando
muchos de los fenómenos
que ocurren en el espacio.
Muchos fenómenos que
ocurren en el interior de
nebulosas, galaxias y estrellas,
que se encuentran a muy altas
temperaturas, emiten
radiaciones en longitudes de
onda muy cortas, visibles solo
desde el espacio.
Observatorios para longitudes de onda cortas (UV y X).
GALEXCHANDRA
XMM NEWTON
Observatorios para longitudes de onda muy cortas (gamma)
COMPTONINTEGRAL
SWIFT
Los fenómenos que se
desarrollan y generan
temperaturas extremas
(decenas de millones de
grados) emiten rayos
gamma.
Observatorios para longitudes de onda muy largas
WILKINSON
PLANCK
Los fenómenos que se
desarrollan o se generan a
temperaturas extremadamente
bajas, como la temperatura
residual del Big Bang, son
visibles en la banda de las
microondas.
Pequeñas
variaciones de la
temperatura del
universo son
visibles en este
mapa creado por el
WMAP.
Exploradores robóticos que se han posado sobre la
superficie de cuerpos del Sistema Solar
Viking
Spirit
Exploradores en Marte Explorador en Titan Huygens
Venera 14
Venus
Exploradores Automáticos Interplanetarios
Muchos observatorios
espaciales han viajado a lo
largo y ancho del Sistema
Solar, estudiando los planetas
y sus satélites.
Estos son solo una pequeña
muestra de todos ellos.
Cassini
Messenger
New Horizons
Exploradores interestelares
Después de haber explorado gran parte del
Sistema Solar, los observatorios espaciales
Pioneer X, Pioneer XI, Voyager I y Voyager
II, se encuentran en los límites del Sistema
y estan en camino hacia el espacio inter-
estelar cada uno en una dirección diferente.
Voyager 2
Pioneer X
Radiotelescopios móviles
Radiotelescopios fijos
Green Bank
Arecibo
La atmósfera terrestre es
transparente a una restringida
gama de radiaciones
electromagnéticas, además de la
luz visible, las ondas de radio
pueden ser observadas desde la
superficie utilizando
radiotelescopios.
Effelsberg
Interferómetros radio
Interferómetros ópticos
ESO – Very Large Telescope
Very Large Array
Los instrumentos de varios
observatorios pueden ser apuntados
hacia el mismo objeto y la radiación
detectada por cada uno de ellos puede
ser sumada gracias a sofisticadas
técnicas electrónicas y el uso de
poderosas herramientas matemáticas.
Interferómetros
El efecto final es como si tal
objeto fuese observado por un
solo instrumento del tamaño
equivalente al de todos los
instrumentos juntos.
Detectores subterráneos de neutrinos y partículas de alta energía
Super Kamiokande
Sudbury
Los neutrinos son partículas
de muy alta energía y
virtualmente sin masa que son
producidas por las estrellas
durante la conversión de
hidrógeno en helio y por las
supernovas durante la
explosión.
Enormes tanques llenos de agua, rodeados por gran cantidad de sensores de
luz extremadamente sensibles, pueden detectar solo algunos de los millones
que recibimos cada segundo.
MIT
Detectores de ondas gravitacionales
Observatorio LIGO
Geo600
Las ondas gravitacionales son
producidas por los agujeros negros,
las estrellas de neutrones, las
supernovas y las colisiones de
objetos muy masivos.
Un laser se refleja en una serie de
espejos colocados sobre masas
colgantes situadas en los extremos de
los túneles de 4 km, una onda
gravitacional debería desplazar el haz
de luz algunos micrómetros.
Observatorios solares
Contienen telescopios de muy
larga longitud focal para poder
tener una imagen grande del
Sol.
Por eso, normalmente son torres
muy altas en las cuales la luz del
Sol se refleja hasta un cuarto bajo
tierra. Allí es analizada por
diferentes instrumentos.
Una serie de espejos móviles
en la punta de la torre sigue
el movimiento del Sol.
Kitt Peak
NSO
San Pedro Martir
Mauna Kea
La Silla
Por estas razones los observatorios se
construyen en lugares alejados y
muchas veces en la cima de montañas.
La observación astronómica depende de climas secos, estables y de la
transparencia de la atmósfera.
Elegir el lugar adecuado
requiere de varios años de
estudios y de meticulosos
registros de las condiciones
climáticas.
El lugar, además, debe estar
lejos de las luces de las
ciudades.
Roque de
los
Muchachos
Los lugares ideales son las
montañas cerca de las costas
oceánicas, zonas áridas y
altiplanos desérticos.
Cape Town
La contaminación luminosa, degrada
las condiciones del cielo, los
observatorios, en consecuencia,
deben ser construidos en lugares
remotos y de difícil acceso.
Nuestro planeta durante la noche esta muy iluminado.
Pino Torinese
Griffith
La iluminación y la
contaminación, degradan
mucho las condiciones del
cielo, perjudicando y
reduciendo la cantidad y la
calidad de los estudios que se
realizan.
Muchos observatorios han
sido engullidos por las
grandes ciudades.
Para la detección de la radiación
infrarroja, es necesario que el
observatorio este construido en
lugares muy secos y
extremadamente fríos, toda la
instrumentación debe trabajar a
temperaturas de decenas de
grados bajo cero.
Un lugar ideal para la
observación astronómica son
los altiplanos helados en el
polo sur.
La típica imagen del astrónomo
observando al ocular del telescopio,
aguantando temperaturas de varios
grados bajo cero, en posiciones
incómodas …
Hubble
Hevelius
http://www.gdargaud.n
et/Antarctica/AstroAnt
ar.html
LBT ESO
… ha cambiado por la de varias personas cómodamente sentadas en frente a
monitores de computadora, en un cuarto con aire acondicionado y una taza de
café.
VLT
Keck 1
Arecibo
Ahora son las computadoras y los sofisticados circuitos electrónicos
que controlan los telescopios, los edificios y los instrumentos, los que
deben estar en ambientes fríos.
Códice Maya
Observatorio Pino Torinese
TDS
La biblioteca de los archivos de las
observaciones ha pasado de ser manuscrita
(como en los códices Maya) a libros impresos a
enormes cantidades de cintas magnéticas y de
discos compactos en la actualidad. Para manejar
tanta información se requiere de sofisticados
robots.
La función del observatorio es la de
albergar los instrumentos, los
archivos y los sistemas de control.
El edificio de un
observatorio moderno es
un sistema inteligente y
construido con materiales
ligeros y resistentes, a
pesar de ser enormes,
sus dimensiones son
parecidas a las de los
observatorios del siglo
pasado que hospedan
telescopios mucho más
pequeños.
Refractor Yerkes 1mReflector Hale 5.1m
LBT 2x8.4m
HET 11m
Algunos observatorios están
divididos en dos partes, una que
contiene el espejo principal, y la
otra que contiene el espejo
secundario y la instrumentación.
En este tipo de instrumentos,
la movilidad es reducida y son
utilizados para observar en un
ángulo restringido cerca del
Zenith (donde la refracción es
muy baja).
Hobby Eberly
SALT
La temperatura y la humedad en el interior del edificio, donde esta el telescopio,
deben ser constantes e iguales a la temperatura y humedad en el exterior, para
evitar turbulencia en el interior y alrededor del telescopio.
Los datos de la estación meteorológica son analizados y se hacen las
previsiones de la temperatura a la que se llevará a cabo la observación, esta
información es utilizada por los sistemas de control del edificio.
Gran Telescopio Canarias
Gemini
ELT
Telescopios de 42 m de diámetro,
están en proyecto en Europa.
El domo será algo parecido a un
hangar para aviones 747.
Otros telescopios de hasta
100m de diámetro están en
proyecto en USA y Canadá.
OWL
FUTURO…
James Webb
El observatorio espacial James Webb, ya en su fase final de fabricación, será
lanzado en los próximos años.
Tendrá un diámetro de 6 m y trabajará en luz visible e infrarroja, todos los
sistemas electrónicos serán enfriados a 243 grados bajo cero, el espejo esta
formado por placas de berilio.
Observatorios completamente automatizados con telescopios gigante de
hasta 30m de diámetro, están en estudio para ser colocado sobre la
superficie lunar.
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