El Telescopio Espacial Hubble, un ojo en el espacio

Por Juan Manuel  Biagi

 

Nuestro querido amigo y compañero Hernán Ortiz, observando através del telescopio

In Memoriam…

“Este artículo está dedicado en Memoria de un gran amigo, Hernán Ortiz, fanático de los telescopios y sobre todo del Telescopio Espacial Hubble. Gracias Hernán por compartir tan gratos momentos de Astronomía”
                                                                                                          Juan M. Biagi
 

EL TELESCOPIO ESPACIAL HUBBLE

Lanzado en 1990 el Telescopio Espacial Hubble es el telescopio óptico orbital que revoluciono la manera de ver el cosmos desde la invención del telescopio por Galileo en 1609, pero a pesar de sus espectaculares fotografías no estuvo exento de problemas, he aquí su historia.

Por Juan Manuel  Biagi

 

Nuestro querido amigo y compañero Hernán Ortiz, observando através del telescopio

In Memoriam…

“Este artículo está dedicado en Memoria de un gran amigo, Hernán Ortiz, fanático de los telescopios y sobre todo del Telescopio Espacial Hubble. Gracias Hernán por compartir tan gratos momentos de Astronomía”
                                                                                                          Juan M. Biagi
 

EL TELESCOPIO ESPACIAL HUBBLE

Lanzado en 1990 el Telescopio Espacial Hubble es el telescopio óptico orbital que revoluciono la manera de ver el cosmos desde la invención del telescopio por Galileo en 1609, pero a pesar de sus espectaculares fotografías no estuvo exento de problemas, he aquí su historia.

 

El Telescopio Espacial Hubble en órbita terrestre

7 años de atraso

La puesta en orbita del Hubble (su nombre se debe al descubridor de la expansión del Universo, el astrónomo Edwin Hubble) tuvo 7 años de retraso sobre el plan original, en principio debido a la extrema complejidad del aparato y de las dificultades técnicas que aparecieron cuando hubo que darle los últimos retoques. 
El lanzamiento de este aparato óptico tenia fecha para octubre de 1986, pero la tragedia del Transbordador espacial Challenger en enero de 1986 interrumpió por tres años los programas espaciales, lógicamente debía estar un tiempo prolongado sin acceder al espacio para investigar los confines del Universo.
El 10 de abril de 1990 se lo lanzaba en el transbordador Discovery, pero a 4 minutos del despegue un problema con unas baterías aplazo el lanzamiento hasta nuevo aviso.
Finalmente el 25 de abril de 1990, el Discovery en la misión STS-31 (que también fue retrasado por tres minutos para reparar una válvula de oxigeno que no había quedado correctamente abierta) fue lanzado con el hubble en su bodega desde la plataforma de lanzamiento 39-B del Centro Espacial Kennedy.

Instrumentos

El Hubble consta de tres elementos importantes, el modulo de apoyo, el telescopio óptico y los instrumentos científicos.

El telescopio óptico consta de dos espejos que recogen y enfocan la luz de los objetos celestes, el espejo primario (hecho por la fabrica Perkin-Elmer Corporation)tiene 2,4 mtrs y esta recubierto de una fina capa de aluminio y sobre esta una capa de fluoruro de magnesio, para proteger el aluminizado, este espejo envía sus señales a dos espectometros, un fotómetro y dos sistemas de imágenes.
El espejo secundario tiene unos 30 cm. de ancho y esta ubicado a 4,80 mtrs del espejo primario. Los espejos se mantienen a una distancia muy precisa gracias a una fuerte y liviana estructura diseñada especialmente para soportar las grandes diferencias de temperatura a la que es sometido en el medio espacial, estos cambios de temperatura tienen lugar al pasar de una zona oscura a una zona iluminada por el sol al dar una orbita a 500 Km. de altura.
Los instrumentos científicos son los responsables de procesar las señales producidas por el telescopio. En primer lugar, dos cámaras electrónicas que registran imágenes como si fueran las cámaras de televisión, estas imágenes se graban en detectores electrónicos y son transmitidas a computadoras del centro de control de operaciones del telescopio espacial.  
Una de estas cámaras se denomina Planetaria fue usada para investigar la edad del universo y para buscar evidencias de anillos protoplanetarios y planetas alrededor de otras estrellas, observo cometas, y dentro del Sistema Solar obtuvo primeros planos de todos los planetas, como las nubes de Venus, el mayor acercamiento del planeta Marte en el año 2003, así como sus casquetes polares, tormentas de viento y características de su superficie, el choque del cometa Shoemaker-Levy – 9 contra Júpiter (1994) observando el momento del impacto y meses después las secuelas que habían quedado, también fueron fotografiadas las atmósferas de Saturno, Urano y Neptuno, el planeta Plutón con sus lunas y algunos objetos del Cinturón de Kuiper como Sedna, Quaoar, y Ceres, el objeto mas grande del cinturón de asteroides entre las orbitas de Marte y Júpiter, no se sacaron fotos de Mercurio por estar demasiado cerca del Sol y no arriesgar sus sensibles equipos.
La otra cámara denominada Para Objetos Débiles permite fotografiar los objetos mas alejados del Universo como Galaxias, Quasars, Pulsars que se encuentran a millones de Años Luz.
El espectrógrafo de alta resolución puede analizar en radiación visible y ultravioleta, las propiedades de los objetos que son extremadamente débiles, como Galaxias, Nebulosas o Cúmulos Estelares, también posee un fotómetro de alta velocidad, que mide la intensidad de la luz y un sistema de guiado fino que estabiliza el telescopio y lo mantiene apuntando hacia el objeto que se desee observar además que efectúa mediciones  de distancias angulares entre objetos.

 

Imágen de Los Pilares de la Creación captada por el Telescopio Espacial Hubble

Problemas
El 27 de abril de 1990 antes de que se abriera la compuerta que protege a la lente hubo una alarma causada por problemas en las comunicaciones entre un satelite que hace de puente entre el Centro Espacial Goddard y el Telescopio, el satelite fue apuntado por error a una antena parabólica del aparato que no era para este fin, el problema fue atribuido a una falla humana y a la falta de experiencia en esta clase de equipos tan sofisticados, desde ya la transmisión de una fotografía es de por si complicada, el Hubble transmite la foto a un satelite, este envía la señal al Centro Espacial de White Sands y lo envía a otro satelite para luego volver a tierra al Centro Goddard de la NASA y pasar luego al Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial Hubble (ScSTI).
Luego de tres días de intensos trabajos los astronautas logran destrabar el día 2 de mayo una antena del Telescopio, uno de los motores funciono con dificultad debido a un atascamiento originado por un cable eléctrico.  
 

Objetos de Espacio Profundo: Las Nebulosas

Por Mariano Andrés Peter 

La constelación de Orión y su Gran Nebulosa M 42

Nebulosas: Son nubes de gas y polvo interestelar que pueden llegar a tener una extensión de varios años luz. Sus formas y colores son sumamente variados, constituyéndolas así, en objetos celestes muy interesantes para observar, estudiar y fotografiar.
Algunas pueden ser apreciadas a simple vista inclusive desde las ciudades. Otras son más difusas y requieren para su observación la utilización de instrumentos ópticos como binoculares y telescopios.

Por Mariano Andrés Peter 

La constelación de Orión y su Gran Nebulosa M 42

Nebulosas: Son nubes de gas y polvo interestelar que pueden llegar a tener una extensión de varios años luz. Sus formas y colores son sumamente variados, constituyéndolas así, en objetos celestes muy interesantes para observar, estudiar y fotografiar.
Algunas pueden ser apreciadas a simple vista inclusive desde las ciudades. Otras son más difusas y requieren para su observación la utilización de instrumentos ópticos como binoculares y telescopios.

Dos nebulosas. Una de refelxión y la otra de emisión

Las nebulosas son el resultado de la explosión o eyección de material estelar por parte de estrellas viejas.
Hay distintos tipos de nebulosas. La primera clasificación las divide en brillantes y oscuras.
Dentro de las brillantes encontramos a las nebulosas de reflexión, donde la luz de las estrellas se refleja en el gas y polvo circundante. En las imágenes fotográficas, las nebulosas de reflexión aparecen de color azul frío.
Cuando la potente radiación ultravioleta de una estrella interactúa con el gas de una nebulosa cercana, este se excita o se ioniza provocando que la nube se haga visible como nebulosa de emisión.

 

 Una nebulosa planetaria y una nebulosa oscura

En las imágenes fotográficas este tipo de nebulosas aparecen en color rojo intenso.
Las nebulosas de reflexión/emisión, son una mezcla de los dos tipos de nebulosas.
También existen las nebulosas planetarias, que son los restos de estrellas que expulsaron sus capas exteriores de gas hacia el final d sus vidas.
La otra variedad de nebulosas, las oscuras, están formadas de gas y polvo lo suficientemente densos como para bloquear la luz de las estrellas.
Se pueden apreciar muy bien cuando muestran su silueta contra el fondo luminoso de las nebulosas brillantes.
Las nebulosas son restos de estrellas que llegaron al final de sus días pero al mismo tiempo son los capullos de gestación para nuevas generaciones de estrellas, planetas y porque no también, de vida y conciencia. Todos los elementos químicos existentes en el Universo se encuentran allí presentes, por eso es que observar una nebulosa a través un telescopio es presenciar un momento de creación.

 Mariano Andrés Peter, coordinador del Observatorio de Oro Verde – AEA

Objetos de Espacio Profundo: Los Cúmulos Estelares

Por Mariano Andrés Peter

Imágen panorámica de la constelación de Tauro y las Pleyades a la derecha

Cúmulos Estelares: Son agrupaciones o concentraciones de estrellas unidas todas por la gravedad.
A simple vista se los puede apreciar como débiles manchas de luz en el cielo nocturno.
Los cúmulos estelares se dividen en dos tipos, abiertos y globulares.

Por Mariano Andrés Peter

Imágen panorámica de la constelación de Tauro y las Pleyades a la derecha

Cúmulos Estelares: Son agrupaciones o concentraciones de estrellas unidas todas por la gravedad.
A simple vista se los puede apreciar como débiles manchas de luz en el cielo nocturno.
Los cúmulos estelares se dividen en dos tipos, abiertos y globulares.

 

 Imágen del cúmulo abierto NGC 290

Los cúmulos abiertos, también conocidos como cúmulos galácticos, tienen forma irregular y están formados por cientos o miles de estrellas unidas gravitacionalmente luego de su formación y así pueden permanecer por cientos de millones de años más antes de dispersarse.
Algunos cúmulos abiertos como las Pléyades en Tauro, son lo suficientemente grandes y luminosos como para ser apreciados a simple vista.
Otros cúmulos grandes como la Colmena en Cáncer se ven mejor con binoculares o con oculares de bajo aumento y gran campo visual.
Los cúmulos pequeños y compactos como el Joyero en la Cruz del Sur, requieren de oculares de mayor aumento para poder apreciarlos en detalles.
La presencia visual de un cúmulo abierto esta determinada por su concentración de estrellas, además de la distribución y magnitud individual de sus estrellas. Los cúmulos compactos formados por estrellas débiles cerca del límite de resolución del telescopio aparecen nebulosos y por otro lado puede ser difícil distinguir los cúmulos grandes abundantes de las estrellas del fondo.

 

Omega Centauri, el cúmulo globular más grande captado desde el Observatorio de Oro Verde

En contraste, los cúmulos globulares son enormes concentraciones esféricas de cientos de miles o millones de estrellas viejas, formadas antes que tomara forma el disco galáctico.
Están ubicados en un halo que esférico alrededor de la Vía Láctea, pero desde nuestra perspectiva parecen concentrados alrededor del centro galáctico en las constelaciones de Sagitario y Ofiuco.
Se han catalogado unos 150 cúmulos globulares, pero son pocos los que pueden apreciarse a simple vista.
Con prismáticos pueden observarse como manchas de luz en el cielo, con telescopios de 100 a 150 mm quedan bien definidos.
El mayor cúmulo globular es Omega Centauri, visible desde el hemisferio sur.
Posee unas 10 millones de estrellas y un diámetro 150 años luz. Se ubica a una distancia de 17 mil años luz de la Tierra y se cree que es el remanente del núcleo de una pequeña y antigua galaxia que fue absorbida por la Vía Láctea hace mucho tiempo.
Los grandes cúmulos globulares están entre los objetos celestes más hermosos para la observación.
La aglomeración de estrellas es tal que si nuestro sistema solar se encontrara en un cúmulo globular, no existirían las noches oscuras ya que el cielo permanecería siempre iluminado por las estrellas del cúmulo con un brillo similar al de nuestro Sol.

Mariano Andrés Peter, coordinador gral. del Observatorio de Oro Verde – AEA

¿Qué es ese ruido? Cómo Penzias y Wilson descubrieron por azar la prueba fundamental del Bing Bang

Por Alberto Anunziato 

 

Ecos del Big Bang captado por WMAP

Arno Penzias y Robert Wilson trabajaban como técnicos de la Bell Telephonic en una antena diseñada para mejorar las comunicaciones por satélite. En un principio se recibían las comunicaciones del satélite Eco I, lanzado en 1960. Cuando este trabajo dejó de ser necesario, ambos técnicos modificaron la antena y la transformaron en el radiotelescopio de mayor poder de recepción de la época, con el propósito de continuar su trabajo de tesis, que consistía en el relevamiento de la intensidad de fuentes de radio-energía provenientes del espacio, con aplicaciones tanto en el desarrollo de la comunicación por satélite como en la radioastronomía.
El 20 de mayo de 1964 anotaron una contaminación, un “ruido de fondo”, una señal de 4080 MHz con una longitud de onda de 7,35 cm que no cesaba nunca. Durante varios meses se dedicaron a descartar posibles orígenes de la intrigante señal, tanto extraterrestres (escudriñando posibles fuentes en la Vía Láctea) como terrestres (desde las señales provenientes de la ciudad de New York hasta el excremento de un par de palomas que habían nidificado en la antena). No encontraron ninguna explicación para la persistente señal uniforme e invariable que encontraban apuntasen donde apuntasen su radiotelescopio, una radiación que correspondía a una temperatura de 2,725 Kelvin.

Por Alberto Anunziato 

 

Ecos del Big Bang captado por WMAP

Arno Penzias y Robert Wilson trabajaban como técnicos de la Bell Telephonic en una antena diseñada para mejorar las comunicaciones por satélite. En un principio se recibían las comunicaciones del satélite Eco I, lanzado en 1960. Cuando este trabajo dejó de ser necesario, ambos técnicos modificaron la antena y la transformaron en el radiotelescopio de mayor poder de recepción de la época, con el propósito de continuar su trabajo de tesis, que consistía en el relevamiento de la intensidad de fuentes de radio-energía provenientes del espacio, con aplicaciones tanto en el desarrollo de la comunicación por satélite como en la radioastronomía.
El 20 de mayo de 1964 anotaron una contaminación, un “ruido de fondo”, una señal de 4080 MHz con una longitud de onda de 7,35 cm que no cesaba nunca. Durante varios meses se dedicaron a descartar posibles orígenes de la intrigante señal, tanto extraterrestres (escudriñando posibles fuentes en la Vía Láctea) como terrestres (desde las señales provenientes de la ciudad de New York hasta el excremento de un par de palomas que habían nidificado en la antena). No encontraron ninguna explicación para la persistente señal uniforme e invariable que encontraban apuntasen donde apuntasen su radiotelescopio, una radiación que correspondía a una temperatura de 2,725 Kelvin.

 

Penzias y Wilson

En esa época el modelo cosmológico que explica el origen del universo a partir de una explosión inicial (“Big Bang”) competía en desventaja frente a la teoría del estado continuo, el llamado “modelo estacionario”. Según este modelo cosmológico el universo no tuvo principio ni tendrá fin, lo que se observa ahora es lo mismo que se observó antes y lo mismo que se observará siempre. ¿Cómo se condice esto con la expansión del universo, comprobada por Edwin Hubble cuando descubrió que la velocidad con que las galaxias se alejan en todas direcciones es proporcional a la distancia en que se encuentran del observador? La teoría del estado continuo dice que, así como a medida que la expansión del universo aumenta disminuye la densidad de la materia, se crea nueva materia que compensa la disminución (se calculó que se debe crear un átomo de H por Km3 por siglo). Esta nueva materia se crea de la nada.
Esta teoría se adaptaba muy bien a los datos proporcionados por la observación de ese entonces. También resolvía un problema filosófico primordial. Las explicaciones creacionistas del universo eran resistidas por la filosofía griega y romana. Al concebir a Dios, o a los dioses, como seres perfectos, éstos no podían estar sujetos a cambios, cambios que eran propios del mundo de los mortales, dominado por la necesidad y la materia. Si el universo era creado, debió existir un periodo de tiempo en el que no existía (el tiempo era considerado como algo ajeno a la materia, porque todavía no había nacido Einstein) y luego los dioses decidieron que existiera. Pero los dioses no podían haber actuado por capricho, y motivos para crear el universo no tenían. El cristianismo pudo soslayar la cuestión porque siempre predicó un Dios que puede tomar decisiones cuando le place sin rebajar su majestad. Pero, creamos o no en Dios, el motivo del comienzo de la existencia del universo sigue siendo un enigma filosófico que se soluciona con un universo eterno e increado. Ciertos filósofos platónicos creían en la creación constante del universo por parte de Dios, la versión religiosa del modelo estacionario.
Pero la cómoda explicación del modelo estacionario empezó a tambalear al descubrirse los primeros quasares. Los quasares (agujeros negros súper masivos en el centro de algunas galaxias) son muy lejanos, a medida que se observa más allá en el espacio su número aumenta y luego comienza a disminuir (formando como una nube). Esto demostraría que el universo no fue siempre igual.

 

Observaciones obtenidas por los satélites COBE y WMAP

Meteoritos caídos en Entre Ríos

Por Gustavo Blettler

Imágen del fragmento principal del meteorito Berduc

El objeto de este trabajo es resumir y sintetizar el panorama meteórico de la provincia de Entre Ríos, de tal modo de presentar a los aficionados un cuadro de situación en nuestro territorio.

Puede observarse que la mayor parte de nuestros meteoritos son rocosos (89%) lo que se ajusta bastante bien a lo esperable estadísticamente. Dentro de los meteoritos rocosos tenemos un 87,5 de contritas ordinarias y un solo evento registrado de condrita carbonacea. Este último es quizá el que más conjeturas presenta pues en este tipo de meteorito se ha hallado más de 600 compuestos orgánicos (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, aminas, aminoácidos, etc.) precursores de la vida. En este punto, es importante aclarar que estos compuestos orgánicos pueden sintetizarse también de manera química y no solo biológica. Se cree que parte de estos compuestos pueden formarse interestelarmente, pero otros necesariamente deben sintetizarse en un área de exposición a la radiación solar capaz de disociar moléculas, como puede ser la superficie de un planetoide.

Por Gustavo Blettler

Imágen del fragmento principal del meteorito Berduc

El objeto de este trabajo es resumir y sintetizar el panorama meteórico de la provincia de Entre Ríos, de tal modo de presentar a los aficionados un cuadro de situación en nuestro territorio.

Puede observarse que la mayor parte de nuestros meteoritos son rocosos (89%) lo que se ajusta bastante bien a lo esperable estadísticamente. Dentro de los meteoritos rocosos tenemos un 87,5 de contritas ordinarias y un solo evento registrado de condrita carbonacea. Este último es quizá el que más conjeturas presenta pues en este tipo de meteorito se ha hallado más de 600 compuestos orgánicos (hidrocarburos, alcoholes, aldehídos, cetonas, aminas, aminoácidos, etc.) precursores de la vida. En este punto, es importante aclarar que estos compuestos orgánicos pueden sintetizarse también de manera química y no solo biológica. Se cree que parte de estos compuestos pueden formarse interestelarmente, pero otros necesariamente deben sintetizarse en un área de exposición a la radiación solar capaz de disociar moléculas, como puede ser la superficie de un planetoide.

 

Milton Blumhagen, Mariano Peter y Marcelo Bonnin buscando los fragmentos del meteorito Berduc, horas después de su caída

Finalmente, es bueno recordar que la provincia de Entre Ríos es muy adecuada para el hallazgo de meteoritos (es decir caídas de cientos o miles de años atrás), pues por su particular geografía, cualquier roca de composición metálica es claramente ajena a su edafología.      

 

 Imágen de la Provincia de Entre Ríos con los sitios de caídas de meteoritos marcados

Catálogo de Meteoritos en Entre Ríos.

Meteorito Fecha Clasificación Descripción
Berduc 07/04/2008 L6 Condrita, olivino e hipersteno
Chajarí 29/11/1933 L5 Condrita, olivino e hipersteno
Dto. Quebracho 13/03/1957 H4 Olivino y broncita
Gualeguaychú ¿?/10/1932 H6 Olivino y broncita
Hinojal ¿?/¿?/1927 L6 Condrita, olivino e hipersteno
Isthilart 12/10/1928 H5 Condrita, olivino y broncita
La Criolla 06/01/1985 L6 Condrita, olivino e hipersteno
María Grande 1° ¿?/¿?/1990 SIDERITO   Kamacita y taenita
Nogoyá 30/06/1879 CM2 Condrita carbonácea

Gustavo Blettler analizando el cráter de impacto del meteorito Berduc

Breve descripción de cada tipo.

Condritas: son meteoritos rocosos que han sufrido procesos de fusión o diferenciación de los asteroides de los que proceden. Conforman el 85,7% de los meteoritos. El 20% al 80 % de su volumen lo constituyen los “condrulos”, es decir pequeñas esferas milimetricas de distintos minerales. Suelen presentar metales como hierro y níquel en cantidades muy bajas. Se designa a las contritas con las letras “H”, “L” o “LL” según su porcentaje de hierro.

 Las condritas “H” tienen un contenido de hierro del 12% al 21% y presencia de olivino, piroxeno, plagioclasa y sulfuros. A este tipo de contrita, también se la denomina Bronzita. 

Las condritas “L” presentan un bajo contenido de hierro metálico que fluctúa entre el 5% y el 10% y también puede encontrarse en ella minerales como olivino, piroxeno y plagioclasas. Estas condritas suelen denominarse Hiperstena.

 Condrita carbonácea caída en Allende, Méjico en 1969

Las condritas carbonáceas o condritas “C”, solo representan un 5% del total de contritas caídas. Presentan presencia de carbono, aminoácidos y una alta proporción de compuestos volátiles, lo que induce a pensar en un origen alejado del sol. También se ha detectado la presencia de agua o minerales alterados por su influencia.

Sideritos: o meteoritos metálicos, están compuestos mayoritariamente de hierro y níquel en dos aleacciones principales: kamacita (baja en níquel) y taenita (rica en níquel). Este tipo de meteorito solo representa un 5,7% de las caídas. Se estima que este tipo de meteorito son restos de núcleos de asteroides destruidos.     

Gustavo Blettler, Dto. de Bólidos y Meteoritos – AEA

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