IMPRESIONANTE lo que ha visto el Telescopio Hubble

En este video veremos interesantes descubrimientos que el Telescopio Hubble ha hecho recientemente, como la nueva atmósfera del exoplaneta GJ 1132 y también veremos algunas imágenes impresionantes que ha capturado. Aún le quedan muchos años al Telescopio Espacial Hubble en los que nos seguirá mostrando espectaculares imágenes del cosmos.

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¿Cómo hacen los astrónomos para saber la distancia y el tamaño de las galaxias?

Los astrónomos han desarrollado varias técnicas para medir indirectamente las grandes distancias entre la Tierra y las estrellas y galaxias.

El paralaje es el efecto visual que se produce cuando a medida que un observador se mueve, los objetos cercanos parecen cambiar de posición en relación con los objetos más distantes. Este evento común se reproduce fácilmente; extienda el dedo con el brazo extendido y mire la yema del dedo primero con un ojo cerrado y luego con el otro. El “movimiento” de la yema de su dedo como se ve contra los objetos del fondo es causado por el cambio en su posición de visualización – alrededor de tres pulgadas de un ojo al otro.

Al medir cuidadosamente el ángulo a través del cual las estrellas parecen moverse a lo largo del año y saber qué tan lejos se ha movido la Tierra, los astrónomos pueden usar geometría básica de la escuela secundaria para calcular la distancia de la estrella.

El paralaje sirve como la primera “pulgada” en la vara de medir con la que los astrónomos miden distancias a objetos que están aún más lejos.

Por ejemplo, usan una clase de variable conocida como Cefeidas, que pulsan hacia adentro y hacia afuera como corazones que laten. Existe una relación directa entre la duración de la pulsación de una cefeida y su verdadero brillo. Medir el brillo aparente de una cefeida (qué tan brillante se ve desde la Tierra) permite a los astrónomos calcular su brillo real, que a su vez revela su distancia. Las cefeidas son estrellas especialmente brillantes, por lo que son visibles en galaxias que se encuentran a decenas de millones de años luz de distancia.

Para las galaxias más distantes, los astrónomos confían en las estrellas en explosión conocidas como supernovas. Al igual que las cefeidas, la velocidad a la que una determinada clase de supernovas se ilumina y se desvanece revela su verdadero brillo, que luego puede usarse para calcular su distancia. Pero esta técnica también requiere una buena calibración usando paralaje y cefeidas. Sin conocer las distancias precisas a unas pocas supernovas, no hay forma de determinar su brillo absoluto, por lo que la técnica no funcionaría.

[Stardate.org/astro-guide/faqs/how-do-astronomers-measure-distances-stars-and-galaxies]

La forma convencional de medir un diámetro implica sumar la luz total de la galaxia a través de una apertura muy grande, de modo que la luz total medida no dependa mucho del tamaño particular de la apertura utilizada. En otras palabras, la abertura es lo suficientemente grande como para que se pierda muy poca luz total. Luego, el diámetro se define como el tamaño que encierra la mitad de la luz total (el porcentaje exacto no importa siempre que sea grande y se aplique de manera consistente de una galaxia a otra).

La luminosidad de una galaxia se deriva directamente de su distancia y brillo aparente. Al igual que con el tamaño, medir el brillo aparente de un objeto extendido no es simple, porque el brillo de la galaxia cae hacia el borde. Se utilizan dos estrategias. La primera es medir el flujo a través de una apertura lo suficientemente grande como para que prácticamente no se pierda luz. La otra es utilizar el hecho de que la luz de la mayoría de las galaxias disminuye con la distancia del centro de una manera simple y predecible. En esta estrategia, podemos hacer un modelo matemático de la distribución de la luz y usarlo para calcular el brillo total y, por lo tanto, la luminosidad.

La luminosidad de una galaxia no está fuertemente correlacionada con el tamaño radial de la galaxia. Si bien las galaxias grandes emiten más luz que los sistemas enanos, la dispersión de la luminosidad total en función del tamaño es enorme. Hay galaxias pequeñas con concentraciones muy altas de estrellas y galaxias grandes que son difusas, donde las estrellas se distribuyen en una gran región del espacio. En general, los astrónomos prefieren discutir las relaciones entre la masa y la luminosidad de las galaxias, que se correlacionan cuando se consideran galaxias de un solo tipo (por ejemplo, espirales o elípticas).

[teachastronomy.com/textbook/Galaxies/Galaxy-Size-and-Luminosity]

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Creditos:
NASA / ESA / JPL-Caltech / Miguel Johnson / Space Engine

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