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EL CYBERASTRONOMO

Informador de la sociedad virtual de astronomos de Centroamerica

NUMERO 21 VOLUMEN 2, JUNIO 16, 1998

E-MAIL: ecastro@gold.guate.net

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ASTEROIDES

* El Dr. Jorge Gonzalez sigue teniendo exito con sus platicas sobre los Mayas. Recientemente dio una en el Instituto Guatemalteco de Turismo que dejo admirados a todos los asistentes. Cada vez la platica tiene una orientacion distinta dependiendo del auditorio. Vale la pena oirla. Es excelente.

* La Sociedad SPICA creada recientemente en Guatemala no es una sociedad como tal, es simplemente un grupo de estudio de astronomia. No afecta en nada a la asociacion astronomica de ese pais.

* Por mas que se le envian mails a Xavier Amador, siguen rebotando. Que pasara?

* El volcan de Pacaya ya ha hecho dos furiosas erupciones en Guatemala.

* Comentarios sobre Deep Impact?

* Alguien puede verificar si las Leonidas sera una tormenta de estrellas o simplemente es una bola?

* Los guatemaltecos iran a EL Salvador el 11 de Julio de 1998. Habra un encuentro astronomico muy alegre!

* Honduras sigue trabajando para Febrero de 1999. Alguna noticia?

* En Panama no hemos oido nada. Parece que despues del eclipse se quedaron callados.

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RADIOASTRONOMIA

Primera parte

Por: Jorge Arturo Colorado Berrios
 
 

* Los comienzos...

Cuando Karl Jansky comenzo a trabajar en la Bell Telephone en 1928 nunca imagino el desarrollo cientifico que traeria su trabajo. En 1931 abordo el problema de los ruidos parasitos de las perturbaciones atmosfericas que interferian con las recepciones de radio, se dio cuenta que estos molestos ruidos venian sin duda de electrodomesticos cercanos y por supuesto de tormentas electricas. Sin embargo, Jansky detecto un nueva nueva senal, una debil perturbacion que al principio no pudo identificar. Lo interesante del caso es que llegaba de el cielo y se movia constantemente, al principio penso que se propagaba con el Sol, pero se aproximaba ligeramente hacia el, a una velocidad de cuatro minutos por dia, que es precisamente el movimiento aparente de la boveda celeste. Las senales estaban ligadas al tiempo sideral y no al tiempo solar. Imagino entonces que la fuente de esa radiacion deberia estar localizada mas alla del Sistema Solar. Confirmo que las maximas senales aparecian cuando su antena se dirigia adonde dos astronomos (Jan Hendrik Oort y Harlow Shapley) habian descubierto el centro de la Via Lactea; tambien una senal maxima relativa cuando la antena se dirigia a la zona de la Via Lactea opuesta a su centro; de ello concluyo que la famosa senal se originaba con la agitacion termica de particulas cargadas que deberian de abundar en la materia interestelar.

Jansky publico sus investigaciones en diciembre de 1932, sin embargo estos no despertaron ningun interes entre los astronomos profesionales y paso rapidamente al olvido...Pero Grote Reber un joven astronomo aficionado oyo hablar sobre el desubrimiento de Jansky. Siendo todavia estudiante del Illinois Institute of Technology trato de ponerse a trabajar en las radiaciones de origen cosmico. En 1937 contruyo el primer radiotelescopio del mundo en el patio de su casa; el reflector o el plato tenia un diametro de 10 metros. En 1938 el radiotelescopio comenzo a recibir senales y por mucho tiempo fue el unico radioastronomo del mundo. Sus observaciones en una frecuencia de 160 Mciclos/seg, le permitieron encontrar algunas zonas en el espacio que eran fuentes de radiacion, uno de ellos en la constelacion del Cisne. Posteriormente Reber estudio astronomia en el observatorio Yerkes de la Universidad de Chicago, llego a elaborar con su instrumento el primer radiomapa del cielo, que sirvio de nexo entre la nueva rama de la astronomia y la astronomia clasica.

Durante la Segunda Guerra Mundial cierto profesor de la universidad de Bristol (Inglaterra) se le planteo un problema bastante interesante, y eran ciertas senales que recibian los radares ingleses al vigilar su territorio de las fuerzas alemanas, el profesor Alfred Charles Lovell se habia interesado en la ionosfera tiempo atras y llego a la conclusion que tales senales provenian de la friccion que los meteoritos sufrian al entrar a la atmosfera, muchos de ellos invisibles a simple vista. Conocio entonces el avance de un simple astronomo aficionado que habia construido su propio radiotelescopio (Reber), siguiendo los ejemplos de este comenzo en 1951 a construir un radiotelescopio gigante, completamente autodirigido; el plato tenia un diametro de 75 metros y costo alrededor de seis anos de trabajo, se termino de construir justamente a tiempo para poder localizar el Sputnik 1,el primer satelite hecho por el hombre.

Ahi tenemos a los padres de la radioastronomia Jansky la fundo, Reber la crio y con Lovell llego a la madurez. Sin embargo no hubiera sido nada sin hombres talentosos como James Clerk Maxwell; quien sus amigos de infancia lo llamaban "Daffy" por su pose intelectual y talento para las matematicas; que para muchos era considerado una locura, Maxwell fue un matematico y fisico escoces del siglo 19; quizas de todos sus trabajos de los mas importantes fueron los que efectuo entre 1864 y 1873, cuando dio forma matematica a las especulaciones de un fisico ingles Michael Faraday respecto a las lineas de fuerzas magneticas, Maxwell pudo conseguir algunas ecuaciones simples que expresaban todos los fenomenos variados de la electricidad y el magnetismo, el las unio de una forma indisoluble, descubrio que la electricidad y el magnetismo no podian existir aisladamente, donde esta una esta el otro; por lo tanto hace referencia a su obra como se le llama teoria electromagnetica.

Decia que la oscilacion de una carga electrica producia un campo electromagnetico que se radiaba hacia el espacio a una velocidad constante; esta velocidad se descubrio que era 300,000 kms/seg, vio que no era mera coindidencia el hecho que lo que tenia era la velocidad de la luz (modernamente se sabe que la velocidad de la luz es 299.792,5 kms/seg) Entonces Maxwell planteo que la luz provenia de una oscilacion de una carga electrica. En su tiempo no se conocia ninguna carga oscilante que produjera luz sin embargo una generacion despues Pieter Zeeman demostro los planteamientos de Maxwell.

Maxwell quedo con sus dudas, sin embargo le parecio que deberia de haber una completa familia de radiaciones electromagneticas de la cuales la luz que observan nuestros ojor; la luz visible, solo es una pequena parte. Hacia mas de medio siglo que William Hershell habia descubierto la luz infraroja y Johan Ritter la ultravioleta...Maxwell predijo que existian radiaciones mas alla de el infrarojo y el ultravioleta, quien se encargo de esta asignacion fue Heinrich Rudolf Hertz.

Hertz, comenzo estudiando ingenieria, sin embargo su pasion estaba en la fisica, dejo para nuestro bien la ingenieria y se dedico de lleno a la fisica. En 1883 cuando trajaba en la Universidad de Kiel se intereso por las ecuaciones de Maxwell recientemente fallecido, se puso a trabajar sin mucho entusiasmo, sin embargo encontro algo que iba mas alla de lo que esperaba. El experimento consistia en un circuito electrico oscilante entre dos esferas metalicas separadas; cada vez que el circuito alcanzaba un maximo de potencial en una direccion o en otra saltaba una chispa entre las esferas (Durante los experimentos noto que cuando brillaba la luz violeta del terminal negativo, la chispa saltaba mas facilmente...fue el primer conocimiento del efecto fotoelectrico, que explicaria una generacion mas tarde nuesto buen amigo Albert Eistein, con lo que alcanzaria su premio novel.)

Con la chispa oscilante, la ecuacion de Maxwell predecia que se podrian generar ondas electromagneticas, cada oscilacion deberia de producir una onda, que seria a todas luces extremadamente larga. Hertz utilizo un simple alambre enrollado, con un pequeno espacio de aire entre las espirales, cuando la corriente originara radiacion en la primera espiral esta deberia originar corriente en la segunda espiral. Descubrio entonces pequenas chispas que saltaban por los espacios de aire de su espiral. Al mover la espiral por la habitacion por la intensidad variable de la chispa pudo explicar el aspecto de las ondas y calculo su longitud (longitud de onda) que era de 66 centimetros, siguiendo con sus estudios enlazo este experimento al de Maxwell, por lo tanto la onda era de origen electromagnetico.

En Italia, Augusto Righi al escuchar los experimentos de Hertz se intereso enseguida, se dio cuenta de que nuevas ondas, que las llamaron Hertzianas, por lo menos de las de longitud de onda mas corta, estaban sujetas a la reflexion, refraccion, polarizacion e interferencia....interesante! del mismo modo que la luz. esta fue la prueba de que las ondas de radio no serian diferentes a las ondas de la luz, estaba comprobado.

Sin embargo resulto que un joven que provenia de una familia italiana bien acomodada. Le llego en 1894 a sus manos un articulo sobre los estudios de Hertz, se intereso un poco mas y conocio los de su compatriota Augusto Righi. el joven llamado Guglielmo Marconi se le ocurrio que estas ondas podrian servir para senalizaciones, era relativamente facil, solo tendria que utilizar el metodo de Hertz para producir senales y tenia que inventar un receptor o cohesor que atrapara tales ondas. Marconi nunca se enrolo formalmente en una universidad, sin embargo era un aficionado a la fisica, estudio con algunos de los mejores profesores de fisica de Italia lo que le sirvio para conocer mas del tema. Por fin despues de un buen tiempo pensando, contruyo el cohesor de las Ondas Hertzianas; consistia en un recipiente de virutas de metal poco apretadas entre si, que ordinariamente conducian poca corriente, pero si cuando eran incididas por las ondas de radio, podia convertirse en una corriente facil de detectar...escucho algo sobre un fisico ruso Alexander Popov sobre el uso de antenas y que trabajaba en el mismo problema, marconi mejoro sus instrumentos conectando a tierra el trasmisor como el receptor usado un hilo aislado de la tierra consiguo mejorar la recepcion, utilizo la antena. (Durante mucho tiempo la extinta Union Sovietica defendio que el pionero de la radio fue Popov y no Marconi, tristemente se politizo el tema, sin embargo estos dos grandes cientificos trabajaban casi paralelamente.)

Con el tiempo Marconi pudo transmitir senales desde su casa hasta su jardin, luego a unos 2 kilometros de distancia...mas tarde, 30 Kilometros, y asi con el tiempo el telegrafo por medio de radiacion, o la radiotelegrafia paso a ser el nombre moderno de la radio....cinco palabras que enamoraron a aquel joven que entro a trabajar un dia para la Bell Telephone y sin saberlo siguiendo sus investigaciones termino descubriendo radiaciones electromagneticas de cuerpos tan lejanos en el espacio que parieron una nueva rama de la ciencia mas antigua, la astronomia; despues de eso nuestro concepto de el universo cambio terriblemente.

* El espectro

Las radiaciones en caloricas, luminosas y las que se utilizan en las transmisiones de radio son las esencialmente similares, la unica diferencia entre ellas es la frecuencia; o sea el numero de vibraciones por segundo que caracteriza a cada una de las radiaciones. Y la longitud de onda de las radiaciones; relacionada con la frecuencia de cada una de ellas. Cada radiacion entoces queda perfectamente determinada por la longitud de onda y por su frecuencia en lo que conocemos como espectro electromagnetico.

Este famoso espectro electromagnetico tenemos ordenadas todas las radiaciones desde los rayos Gamma de longitud de onda y frecuencia muy cortos, pasando por los Rayos X, Rayos Ultravioleta (uva), la luz visible (radiacion que nosotros vemos con nuestros ojos), rayos infrarrojos y terminando con las ondas de radio de una frecuencia y longitud de onda muy amplias.

La luz visible tiene una longitud de onda que comprende entre 4x10-5 centimetros hasta 8x10-5 centimetros, o sea que las frecuencias de las longitudes de las ondas luminosas estan comprendidas aproximadamente entre 1014 y 1015 ciclos por segundo, las ondas electromagneticas pueden tener valores tan bajos como 10-10 hasta decenas de kilometros.

Nuestra atmosfera , sin la cual no podria existir vida sobre la tierra, permite que lleguen hasta la superficie solamente radiaciones electromagneticas del espacio exterior en unas pequenas bandas, que son llamadas "ventanas de observacion", una de estas "ventanas" esta entre las longitudes de onda de alrededor de 3x10-5 cm y 3x10-3 cm, es decir que, por fortuna comprende la banda de la luz visible. Si la evolucion hubiera le hubiera desarrollado al hombre unos ojos sensibles a las radiaciones fuera de esta banda, nunca hubieramos podido tener el espectaculo de una noche estrellada como la vemos con nuestros ojos.

Hasta hace relativamente poco tiempo se pensaba que esta "ventana" era la unica que nosotros teniamos para estudiar el universo pero como hemos visto por trabajos de Jansky y Reber se ha desarrollado toda una rama de la astronomia en otra "ventana", en el area de las emisiones de Radio. Tambien existen algunos equipos que pueden detectar emisiones en otros espectros, sin embargo aqui solo nos interesaremos en la de las ondas de radio; es decir la Radioastronomia.

La Radioastronomia utiliza una banda o ventana del espectro comprendida en onda con una longitud se encuentran entre 1mm y 30 mts. (frecuencias entre 30,000 y 10 Mciclos/seg). Esta ventana de la astronomia esta limitada por la absorcion de los atomos y las moleculas de aire de la troposfera, y en mayores longitudes de onda por las capas de la ionosfera, que reflejan las radiaciones que llegan a la Tierra de las fuentes celestes.

El gran desarrollo de la radioastronomia se dio al finalizar la Segunda Guerra mundial, desde entonces los avances han sido espectaculares y nos ha mostrado un universo que jamas lo habria sonado la astronomia clasica.

continuara.....

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"El Cyberastronomo" es editado por Edgar Castro en la ciudad de Guatemala, Centroamerica,

14.5 grados Latitud Norte, 90.5 grados Longitud Oeste; la hora oficial es GMT-6.

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Colaboradores:

Gustavo Ponce Guatemala-Honduras

Claudia Porras Guatemala

Jorge Gonzalez Guatemala

Norman de la Fuente Guatemala

Jorge Colorado El Salvador

Ana Guillermina Reyes El Salvador

Salvador Escalante El Salvador

Juan Carlos Fernandez Honduras

Nohemi Rivera Honduras

Xavier Amador Panama

Carlos Rodgers Panama

Maria Carvajal Panama

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