Make your own free website on Tripod.com
El Cyberastrónomo Centroamericano

EL PRIMER BOLETIN ELECTRONICO DE ASTRONOMIA EN C.A.

NUMERO 05

AÑO 1 JUNIO 1997 E-mail: ecastro@guate.net

DIRECCION POSTAL: Tel. (502)-595-5947

14 AV. 39-39 ZONA 8 01008

GUATEMALA, GUATEMALA, C.A.

=======================================================

BREVE HISTORIA DE LOS HOYOS NEGROS

por Eduardo Xavier Amador

Técnico de Apoyo Docente, Departamento de Física, Universidad de Panamá

email: eamador@ancon.up.ac.pa

El concepto de Agujero Negro (AN) nos viene desde Noviembre 27, 1783 cuando el filósofo inglés John Mitchell leyó ante la Royal Society un trabajo basado en física newtoniana. En este trabajo (que fue publicado por la Philosophical Transactions of the Royal Society, Vol.74, No.35, 1784) se asientan los principios básicos de los A.N. Pierre Simon Laplace (Marquéz de Laplace) vuelve a tocar el tema cuando notó que una consecuencia de la gravedad newtoniana y de la teoría corpuscular de la luz newtoniana era de que la luz no podría escapar de un cuerpo con una masa lo suficientemente grande y de pequeño radio. El concepto lo demuestra en su siguiente teorema: "La fuerza atractiva de un cuerpo celestial puede ser tan grande que la luz no puede fluir fuera de éste. Por lo tanto este cuerpo parecería ser invisible". El trabajo fue publicado en una revista alemana de Astronomía. A pesar de estos primeros descubrimientos, la idea de la existencia de Agujeros Negros tenía pocos seguidores, incluso después de la formulación de la TGR (Teoría General de la Relatividad). En Noviembre 25, 1915 se publicó la TGR y en enero de 1916 el astrónomo alemán Karl Schwarzschild deriva una solución para las ecuaciones de campo de la TGR. Schwarzschild le envía su trabajo a Einstein para que lo presentara a la Academia de Berlin. En respuesta, Einstein le escribe lo siguiente : "No esperaba que la solución exacta al problema pudiera ser formulada. Su tratamiento analítico del problema me parece esplendido".

El verdadero estudio de los Agujeros Negros comenzó con Subrahmanyan Chandrasekhar, en 1930, quien descubre la existencia de un límite superior para la masa de una configuración (sistema estelar) completamente degenerada (condiciones de densidad, presión, etc., no normales). En 1935, Sir Arthur Eddington se da cuenta de que si se acepta el análisis de Chandrasekhar, los Agujeros Negros deberían ser el destino inevitable de la evolución de las estrellas masivas. Eddington escribe en enero de 1935 : " las estrellas aparentemente tienen que seguir irradiando e irradiando y contrayéndose y contrayéndose hasta que, supongo, llegan a tener unos pocos km de radio. Entonces es cuando la gravedad llega a ser lo suficientemente fuerte como para detener la radiación y la estrella puede , por fin, encontrar la paz. Me siento conducido a la conclusión de que esto ha sido una reducción al absurdo de la fórmula relativista de degeneración. Varios accidentes pueden intervenir para salvar a la estrella, pero creo que debe existir mucha más protección que esa. Pienso que debería haber una ley de la Naturaleza que prevenga a la estrella de comportarse en esta manera tan absurda". Eddington nunca aceptó el resultado de Chandrasekhar (el de la existencia de un límite superior para la masa de una estrella fría y degenerada), a pesar de que fue uno de los primeros en entender y apreciar la TGR, como lo demuestra en su libro "The Mathematical Theory of Relativity" publicado en 1922, el cual fue el primer libro acerca del tema, en inglés. Asi, Eddington modificó la ecuación de estado de un gas relativístico (gas altamente energético) degenerado de tal manera que finitos estados de equilibrio podrían existir para estrellas de masa arbitraria, evitando así el estado que conduce al AN. Chandrasekhar recientemente (1988) lamentó la actitud de Eddington, diciendo: "La suprema autoridad de Eddington en aquellos días retrasó el desarrollo de fructíferas ideas en este campo por casi 30 años".

En aquellos tiempos la comunidad científica había aceptado la existencia de las Enanas Blancas, ya que habían sido identificadas en el espacio, pero se dudaba de la existencia de estrellas mas pequeñas. La única insinuación de la existencia de tales objetos tan densos vino de los trabajos de los astrónomos F. Zwicky y W. Baade. Ellos demostraron que se producían grandes explosiones estelares en las Galaxias las cuales podrían originar estos objetos ultra-densos.

Pero Eddington no estaba solo. Ya antes, en 1932, Lev Landau, en una publicación donde daba una simple derivación de una fórmula para la masa limitante, declaraba que para estrellas que exedan tal límite, "no existe en toda la Mecánica Cuántica causa alguna que prevenga al sistema de colapsar a un 'punto'... Como en realidad tales masas existen completamente como estrellas normales y no muestran tales tendencias, concluimos que todas las estrellas más pesadas que 1.5 masas solares ciertamente poseen regiones de densidad en las cuales las leyes de la Mecánica Cuántica y, por lo tanto, la Estadística Cuántica, son violadas" (por lo tanto, tales estrellas deberían tener un comportamiento distinto al indicado).

En 1939, Robert Oppenheimer, en ese entonces Profesor en la Universidad de California, en Berkeley, y Hartland Snyder, su estudiante, reavivaron la discusión calculando el colapso de una esfera homogénea de gas sin presión en la Teoría General de la Relatividad, encontrando que nada había en las ecuaciones de la teoría que frenara el colapso gravitacional. Si la masa original de la estrella era lo suficientemente grande, su fuerza de gravedad podría incluso triturar la fase neutrónica y seguir hasta un estado no predecible. Encontraron también que la "esfera" formada por el Horizonte de los Eventos, eventualmente "corta" toda comunicación con el resto del Universo. Este fue el primer cálculo riguroso que demuestra la formación de Agujeros Negros. Ellos, junto con el problema del colapso gravitacional, fueron ignorados hasta principios de 1960.

A finales de los '50, John Archibald Wheeler et al., comenzaron una seria investigación del problema del colapso. En 1968, Wheeler acuña el nombre de "Agujero Negro" [AN]. Entre 1961 y 1968, H. Reissner y G. Nordstrom, descubren una solución a las ecuaciones de campo de Einstein para un Agujero Negro con carga eléctrica. En 1963, Roy P. Kerr, de la Universidad de Texas, encuentra una solución de las ecuaciones de campo para un Agujero Negro rotatorio. En 1965, A. Newman encuentra una solución a las ecuaciones generalizadas de Einstein-Maxwell que representa a un Agujero Negro rotatorio y con carga.

La unión de estos dos resultados se conoce como la GEOMETRIA DE KERR-NEWMAN y proveen una única y completa descripción de los campos gravitacional y electromagnético externos de un AN estacionario. Durante los '60 se descubrieron importantes propiedades y poderosos teoremas concernientes a los AN. El descubrimiento de los Quasares en 1963, Pulsares en 1967-1968 y Fuentes Compactas de Rayos X en 1962, motivaron la investigación teórica de los AN. Observaciones de la Fuente Binaria de Rayos X, Cygnus X-1, a principios de los '70 dieron las primeras evidencias que sugerían la existencia de los AN.

Cómo se forma, en teoría, un AN:

-Cuando una estrella de gran masa (superior a aquella necesaria para formar una estrella de neutrones) acaba su combustible, no puede soportar su propio peso y colapsa formando un AN.

-En los primeros instantes del Big Bang, la densidad era tan grande que pequeños AN primordiales se pudieron haber formado en cualquier región del Universo debido al desplome gravitatorio de dichas regiones de alta densidad.

-También puede formarse un AN si una estrella de neutrones adquiere suficiente masa, absorbida de, digamos, un disco de acreción. Entonces la masa se excedería del límite para las estrellas de neutrones y colapsaría.

Una vez formado el AN, supuestamente nada puede parar el colapso. La geometría espacio-temporal del mismo está tan distorsionada que aún un rayo de luz que se proyecte hacia afuera no puede escapar (un resultado teórico de Stephen Hawking -1974- muestra que los AN realmente pueden irradiar, por lo que no son tan negros como se creía. Dicho tema se tratara en un futuro artículo). Y ya que todas las formas de energías (en Relatividad General) ejercen gravedad, incrementar la energía de presión hacia afuera (para tratar de frenar el colapso) sólo aceleraría las últimas etapas del colapso, por lo tanto, no existe ninguna fuente de presión conocida que llegue a ser importante sobre semejantes densidades extremas y que pueda detener el colapso. La materia colapsada alcanza un estado de "infinita" (??) densidad: se forma una singularidad (en un futuro artículo hablaremos de las investigaciones que se están llevando a cabo concernientes a la

singularidad. Hoy día se cree que dicho estado no existe y que ocurren fenómenos cuánticos que previenen que la materia colapsada alcance dicho estado. Sin embargo, estas ideas se dan dentro del marco de varios modelos de Gravitación cuántica y estos aún tienen muchas fallas, por lo que habrá que esperar por nuevos resultados dentro de este campo de investigación). Ya que la singularidad esta aislada del resto del Universo, el mundo exterior no puede influenciar el interior del AN; se dice entonces que la singularidad está "causalmente desconectada del resto del Universo". De las propiedades de la estrella colapsada (distribuciones variables de masa, campo magnético, momento angular, momento multipolar, etc.), las únicas que sobreviven son la masa, el momento angular (rotación) y la carga eléctrica. Toda otra información es irradiada en forma de ondas gravitatorias y electromagnéticas durante el colapso. Los 3 parámetros que permanecen son las únicas cantidades observables independientes que caracterizan a un AN estacionario.

Existen 5 tipos (teóricos) de AN:

-de Schwarzschild: caso estático. Su única propiedad es la masa.

-de Reissner-Nordstrom: caso estacionario, con masa y carga eléctrica.

-de Kerr: caso estacionario con masa y spin.

-de Kerr-Newman: caso estacionario con masa, carga y spin.

-AN primordiales.

Calendario del IV CURCAA (Curso Centroamericano de Astronomía y Astrofísica)

que se llevará a cabo en FEBRERO DE 1998:

Viernes 20: Llegada a Panama de los asistentes al CURCAA

Sab 21: Salida a Jaque

Dom 22 - Lun 23 - Martes 24 - Mierc 25 : IV CURCAA

Juev 26: Eclipse

Viernes 27: Regreso a Panama

Sab 28: Salida del pais para aquellos que asi lo deseen.

La organizacion tanto del CURCAA como del Eclipse se esta llevando a cabo conjuntamente con varios departamentos de la Universidad: Matemática, Química y Física; junto con el comité universitario que ya esta compuesto como se mencionó en el articulo de Astronomia en Centroamerica del 2do CYBERASTRONOMO.

=======================================================

Alguien de por acá dice que si el Universo tuviera música, ésta habría sido de "Enya". ¿Ud qué cree? ¿Le gusta su música?

=======================================================

Respuesta a una de las interrogantes planteadas por el Cyberastrónomo:

LAS PIRAMIDES DE MARTE

Resumen por Claudia Porras

Algunas de las fotografías enviadas por la sonda espacial Viking VI en 1976 mostraban algunas extrañas estructuras de forma piramidal y un rostro con características humanoides, que mira al cielo, esculpido sobre la superficie de Marte. Las trece misiones posteriores organizadas conjuntamente por Estados Unidos y la Unión Soviética han fracasado de forma inexplicable. ¿Existe alguna inteligencia desconocida empañada en

impedir que el hombre sepa lo que ocurre realmente en el Planeta Rojo?

El 27 de marzo de 1989, la nave espacial Phobos II se desvaneció mientras fotografiaba Phobos, una de las lunas marcianas. Los científicos no pudieron ocultar su perplejidad. <<Se trata de un fenómeno inexplicable>>. La última foto enviada mostraba una enorme sombra de 27 Km aproximadamente, oscureciendo la superficie, como si algun objeto estuviese situado entre la sonda y el sol. En tomas anteriores a diferentes horas, no parecía esa sombra. La doctora María Popovich, cosmonauta rusa , declaró que podía ser proyectada por otra nave y que la desaparición de Phobos era un misterio ufológico. Varios años antes las naves Viking y Mariner IX enviaron a la tierra fotos donde se podía

apreciar una formación rocosa que parecía haber sido esculpida sobre la superficie del Planeta Rojo. La imagen correspondía a un rostro de características humanas, tocado con un adorno de tipo egipcio. Se le llamó <<el rostro de sidonia>>, ya que se encontraba en esa región. La perfección de su trazado descartaba la posibilidad de que fuera un accidente natural o a distorsiones de la cámara. El misterio planteado por este rostro, de expresión hierática y facciones entre egipcias y mesoamericanas , cobraba mayor magnitud a causa de otro fenómeno inexplicable: un conjunto pentagonal de lo que parecían ser varias pirámides, una fortaleza y una ciudadela.

El 24 de agosto de 1993 se dio por perdida la Mars Observer, una sonda capaz de reorientarse automáticamente en caso de interrumpirse el contacto con su base en la tierra.

Oficialmente se especuló con una hipotética desintegración de la nave o con un fallo total del sistema de computación, pero ninguna de estas explicaciones resultó convincente. Su desaparición constituyó uno de los fracasos más espectaculares de la NASA. La Mars Observer había tenido nuevas fotografías de las regiones de Sidonia y de Eliseo y, a raíz de su pérdida, un grupo de científicos estadounidenses acusó a su gobierno de haberla saboteado intensionadamente para ocultar posibles descubrimientos de seres inteligentes extraterrestres operando en Marte y pidió que la NASA hiciera pública las fotografías. Las expediciones futuras podrían soslayar nuevamente el tema de las pirámides y la cara de Sidonia. Si resultan ser artificiales ¿Qué manos las erigieron, y con qué propósito? ¿Se esconderá en Marte la evidencia definitiva de que no estamos solos en el espacio? ¿Existe vida inteligente fuera del planeta Tierra? Texto de Las pirámides de Marte. Año Cero, Año VII/No. 11-0297-76

=======================================================

El próximo 4 de Julio estará llegando a Marte la misión Pathfinder, cuyo fin es encontrar "caminos" para un posible aterrizaje con tripulación humana en el año 2015. Tambien lleva la misión de tomar fotografía de alta resolución de la región de Cydonia, para revelar de una vez por todas si hay algún fenómeno artificial o si se trata simplemente de una formación natural, como cree la mayor parte de científicos. Nota del Editor.

=======================================================

Microbiografías

Saha, Meghnad(1894-1956)

Astrofísico hindú que construyó la fórmula que relaciona el grado de ionización de un gas con la temperatura y la presión de los electrones, la cual es vital para la interpretación de los espectros estelares.

=======================================================

Direcciones de Internet interesantes

http://www.sadeya.cesca.es/~pdiaz/laberint/planet.htm

Excelente información sobre planetas extrasolares (español). Muy actualizado.

http://sohowww.nascom.nasa.gov/index-text.html

Información sobre la misión SOHO (Solar Heliospheric Observatory) y el Sol.

=======================================================

Se busca la respuesta:

1. ¿Quién será el primer astrónomo Centroamericano que descubra un cometa?

2. ¿Qué produce las repentinas explosiones de rayos gamma en el espacio?

3. ¿Por qué los socios no llegan a las sesiones? =====================================================

ASTEROIDES

* Chirón sigue sin definirse; al fin ¿Es asteroide o cometa?

* "La mejor prueba de que la Luna está habitada es que los perros le ladran" (Greguerías de Guillermo Vassaux)

* ¿Usted también hace galaxias en su taza de café?

* El 21 de Junio es Solsticio de Verano, el día más largo del año.

=======================================================

Todo listo para pasar un día de Ciencia en el:

Día del Astrónomo Aficionado

21 de Junio de 1997

Hotel Conquistador Ramada

en memoria de los astrónomos

Carl Sagan y Clyde Tombaugh

****con participación de Guatemala y El Salvador****

Temas a tratar:

* Vida en el Cosmos

* Buscando Inteligencia Extraterrestre

* Posibilidad de impacto de un asteroide con la Tierra

* El planeta Plutón

* Videos

* Curiosidades de la Tierra

* Almuerzo con otros aficionados

* Intercambio de opiniones con colegas Salvadoreños

* Refrigerio y charlas informales

* Diploma

Costo por persona:

Socios:

Q.150.oo adultos. Q. 75.oo niños

Miembros de asociaciones centroamericanas:

US$ 25.oo adultos US$ 13.oo niños

No socios:

Q. 200.oo adultos Q.125.oo niños

Incluye:

2 Coffee-break

Almuerzo

Diploma

Inscripciones:

El día del evento

Hotel Conquistador Ramada, 2o. nivel, de 8:30 a 9:00 a.m.

CUPO LIMITADO

Mayor información:

Tel. 595-5947

Asociación Astronómica de Guatemala

Programa:

08:30 - 09:00 Registro e inscripción

09:00 - 09:05 Bienvenida

09:05 - 09:10 Semblanza de Carl Sagan

09:15 - 10:30 "Vida en el Cosmos", por René Mario Menjívar, El Salvador

10:30 - 10:50 Coffee-break

10:50 - 11:40 Video "Contact: The Search for Extra-terrestrial Intelligence" (inglés)

11:40 - 12:55 "Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre", T. Urrutia-E. Rubio, Guatemala

13:00 - 14:30 Almuerzo en el hotel

14:30 - 15:15 Video "Menace from the Sky" (inglés)

15:15 - 16:30 "Impacto", Jorge Colorado, El Salvador

16:30 - 16:50 Coffee-break

16:50 - 18:00 "Curiosidades de la Tierra", Guillermo Vassaux, Guatemala

18:00 - 18:05 Semblanza de Clyde Tombaugh

18:05 - 19:00 "Plutón, ese desconocido", Edgar Castro, Guatemala

19:00 - 19:15 Clausura y entrega de diplomas a los asistentes

Maestro de Ceremonias: Ing. Adrián Urréjola

Ojo: POSIBLE PARTICIPACION DE LA DOCTORA JULIETA FIERRO, DIRECTORA DEL DEPTO. DE ASTRONOMIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO (UNAM)

=====================================================

¿Qué hace usted por la astronomía cada día, desde su lugar?

=======================================================

El RINCON DEL TELESCOPIO

La montura altazimut usa movimientos simples arriba-abajo (altitud), lada a lado (azimut) para dirigir el telescopio. Las mejores monturas de este tipo están equipadas con controles para movimientos suaves que permiten hacer finos ajustes a la posición del telescopio. Sin embargo, las monturas altazimut no pueden seguir automáticamente las estrellas en el recorrido en forma de arco que trazan sobre el cielo de este a oeste.

La montura ecuatorial es más compleja. Puede seguir las estrellas a través del cielo con un sólo movimiento alrededor de un eje. Si el telescopio está equipado con un motor automáticamente seguira las estrellas. Esta es una característica importante porque en imágenes de 100x o más, el movimiento aparente del cielo causará que los objetos se salgan del campo visual en menos de un minuto.

Extractado de "How to buy your first telescope", Astronomy Magazine, Kalmbach Publisging Co.

=======================================================

Hace 4 años, el 1 de Mayo de 1993, se hizo el primer contacto entre dos asociaciones de astronomía centroamericanas, mediante un encuentro entre la Asociación Salvadoreña de Astronomía y el Astro Club de Guatemala, que se realizó en San Salvador. Antes de eso, ninguna asociación sabía que existía la otra. De aquí surgió la búsqueda de las demás asociaciones centroamericanas. Una especie de S.E.T.I.

=======================================================

"El Cyberastrónomo Centroamericano" es editador por Edgar Castro en la ciudad de Guatemala, Centroamérica. Sus comentarios, sugerencias , críticas y colaboraciones son bienvenidas al e-mail: ecastro@guate.net o al Apartado Postal 307 "I" 01907 Guatemala, C.A.

=======================================================