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Última actualización: 2009/ABR/01

Un viaje por el Universo Jorge Johnson

Astronomía Básica

Jorge Johnson

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Unidades en el Sistema Internacional (SI) Unidad: nombre, abreviatura       

Longitud:metro, m Masa: kilogramo, kg Tiempo:second, s Corrient eléctrica: ampere, A Temperatura:kelvin, K Cantidad de substancia: mole, mol Intensidad lumínica: candela, cd

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Prefijos de unidades (SI) y potencias de 10 da - deca h - hecto k - kilo G - giga T - tera P - peta E - exa Z - zetta Y - yotta

= 101 = 102 = 103 = 109 = 1012 = 1015 = 1018 = 1021 = 1024

= 10 = 10 x 10 = 100 = 10 x 10 x 10 = 1000 = 1000000000 = 1000000000000 = 1000000000000000 = 1000000000000000000 = 1000000000000000000000 = 1000000000000000000000000

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Prefijos de unidades (SI) y potencias de 10 d c m m n p f a z y

-

deci centi mili micro nano pico femto atto zepto yocto

= = = = = = = = = =

10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21 10-24

= = = = = = = = = =

1/101 = 0.1 1/102 = 0.01 1/103 = 0.001 0.000001 0.000000001 0.000000000001 0.000000000000001 0.000000000000000001 0.000000000000000000001 0.000000000000000000000001 Jorge Johnson

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Ángulo  Figura formada por dos semilíneas  Punto común llamado vértice  La separación de las líneas se llama arco  Se mide en Grados centesimales Grados sexagecimales Radianes

http://en.wikipedia.org/wiki/Angle

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Grado centecimal (gradián)  100 segundos = 1 minuto  100 minutos = 1 gradián  100 gradianes = 1 cuadrante  400 gradianes = una circunferencia  Las calculadoras científicas más “viejitas” lo manejan como modo grad.

http://en.wikipedia.org/wiki/Angle

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Grado sexagecimal    

60 segundos = 1 minuto 60 minutos = 1 grado 90 grados = 1 cuadrante 360 grados = una circunferencia

 Se conoce como modo deg en las calculadoras.  Una circunferencia tiene 21,600 arcmin  Una circunferencia tiene 1,296,000 arcsec http://en.wikipedia.org/wiki/Angle

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Radián  Ángulo subtendido por un arco igual al tamaño del radio de la circunferencia.  Una circunferencia = 2π radianes  2π radianes = 360 grados  π radianes = 360 / 2 = 180 grados  Se conoce como modo rad en las calculadoras. http://en.wikipedia.org/wiki/Angle

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Radian  Una circunferencia equivale aprox a 6 radios  Una circunferencia = 2 x π x r ≈ 6.28 x r  Eso quiere decir que cuando se trabaja con radianes, se trabaja relacionando tamaños de arcos con el radio de la circunferencia a la que pertenecen.  Una circunferencia tiene 21,600 arcmin • Cuántos arcmin de una circunferencia pueden ser empacados en su propio radio? – 21,600 arcmin / 2.π ≈ 3,437.75 arcmin

• Cuántos arcsec de una circunferencia pueden ser empacados en su propio radio? – 1,296,000 arcsec / 2.π ≈ 206,264.8 arcsec Jorge Johnson

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Radian Ejemplos:  Si la Luna tiene un diámetro de 3,474 km, y visto desde la tierra tiene un diámetro aparente de 31 arcmin, a que distancia está de la tierra?

(3,474 km/ 31arcmin) * 3,437.75 arcmin ≈ 385,249 km La distancia es de 384,399 km  Si el Sol tiene un diámetro real de 1,400,000 km, y visto desde la tierra tiene un diámetro aparente de 32 arcmin, a que distancia está de la tierra?

(1,400,000 / 32) * 3,437.75 arcmin ≈ 150,401,562 km La distancia es de 149,597,887.5 km

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Distancias especiales Unidad Astronómica  Se denota como AU  Distancia media Tierra-Sol: 149.6 millones de Km  El planeta enano Plutón está a 39.5 AU  La estrella más cercana al sol: 272,000 AU Jorge Johnson

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Unidad Astronómica

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Distancias especiales Año Luz

 Se denota como ly  Es la distancia recorrida por un haz de luz en el vacío en un año  Equivale a 9,460,730,472,580.8 km  365.25 d * 24 h/d * 60 m/h * 60 s/m * 299,792,458 m/s

 Útil para manejar distancias interestelares e intergalácticas • La estrella más cercana al sol está a 4.3 ly • La distancia tierra-sol es de 8.3 minutos luz

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Distancias especiales Parsec (pc)

 Lo que mide el radio de una circunferencia, en la que un 1 arcsec mide una AU.  206,265 UA = 3.26 ly = 30.86x1012 km  Útil para manejar distancias interestelares e intergalácticas  La distancia al centro de la galaxia está a 7.6 Kiloparsec  La galaxia de andrómeda se encuentra a (778 ± 17 kpc) Jorge Johnson

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Estructura a Gran Escala  Imagine el universo como una textura de una gran esponja, con espacios y filamentos.  Cada filamento compuesto por superconglomerados de grupos de “partecitas” llamados Galaxias.

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El Universo Visible El universo en un radio de 14,000 millones de años luz Tenemos una visión incompleta de la estructura a gran escala del universo, pero sabemos que el universo es uniforme.

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El Universo Visible Supercúmulos = 10 millones Grupos de galaxias = 25,000 millones = (2.5 x 1010) Galaxias = 350,000 millones = (3.5 x 1011) Galaxias enanas = 7 billones = (7 x 1012) Estrellas = 30,000 trillones = (3x10²²)

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El Universo Visible (zoom x 14) El universo en un radio de 1,000 millones de años luz 7% del universo visible. Los cúmulos de galaxias no están uniformemente distribuidos Hay grandes vacíos, en donde es raro encontrar galaxias

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El Universo Visible

(zoom x 14 continuación)

Supercúmulos = 100 Grupos de galaxias = 240,000 Galaxias = 3 millones Galaxias enanas = 60 millones Estrellas = 250 000 millones de millones (billones) = 2,53x1017 Jorge Johnson

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El Universo Visible (zoom x 2) El universo en un radio de 500 millones de años luz Los supercúmulos no están aislados; los une concentraciones menores de cúmulos de galaxias Supercúmulos vecinos al supercúmulo de Virgo y vacios cercanos

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El Universo Visible (zoom x 5) El universo en un radio de 100 millones de añoz luz

Super Cúmulo Virgo

(nuestra “ciudad” en el espacio )

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El Universo Visible

(zoom x 5 continuación)

Grupos de galaxias = 200 Galaxias = 2,500 Galaxias enanas = 50,000 Estrellas = 200 billones

(nuestra “ciudad” en el espacio )

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El Universo Visible (zoom x 20) El universo en un radio de 5 millones de años luz Grupo Local de Galaxias Galaxias =3 Galaxias enanas = 46 Estrellas = 700,000 millones (nuestro “barrio” en el espacio )

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El Universo Visible (zoom x 10) El universo en un radio de 500,000 años luz Galaxias satélites a la vía láctea Galaxias = 1 Galaxias enanas = 12 Estrellas = 225,000 millones

(nuestras “vecinas” en el espacio )

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El Universo Visible (zoom x 10) El universo en un radio de 50,000 años luz Galaxia Vía Láctea Galaxias = 1

Estrellas = 220,000 millones

(nuestra “casa” en el espacio )

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 Uno de los catálogos estelares más modernos, el USNO-B1, contiene 526 millones de estrellas (entre 1,042,618,261 de objetos --en 80 GBytes--)  La vía láctea contiene 220,000 millones!!!


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El Universo Visible (zoom x 10) El universo en un radio de 50,000 años luz Galaxia Vía Láctea Galaxias = 1

Estrellas = 220,000 millones


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El Universo Visible (zoom x 10) El universo en un radio de 5,000 años luz

El Brazo de Orión Estrellas = 600 millones

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El Universo Visible (zoom x 20) El universo en un radio de 250 años luz El Vecindario del Sistema Solar Estrellas = 260,000

Esquema de coordenadas galácticas

GC(ℓ=0,b=0) ≡ EC(α=17h 45m 37.224s, δ=28° 56′ 10.23″)

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El Universo Visible (zoom x 5) El universo en un radio de 50 años luz El Vecindario de estrellas

Estrellas = 2,000

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El Universo Visible (zoom x 2.5) El universo en un radio de 20 años luz El Vecindario de estrellas Estrellas = 131

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El Universo Visible a 12.5 años luz El universo en un radio de 12.5 años luz Las estrellas más cercanas Estrellas = 33

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Ver la galaxia Vía Láctea Concepción artística tomada de http://www.sslmit.unibo.it/zat/images/cartography/

 No podemos ver la vía la vía láctea desde el exterior por estar dentro de ella.  Pero la hemos estudiado desde adentro y podemos determinar como es a partir de lo que vemos desde adentro en distintas longitudes de onda. Mosaico de 360 grados. Foto desde Ft. Davis, Texas (hemisferio norte) y desde Broken Hill, New South Wales, Australia, (hemisferio sur). Jorge Johnson

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¿Dónde está la tierra?  En un brazo espiral, aproximadamente a 28,000 años luz de distancia del centro, hay una estrella de 4600 millones de años, que los humanos llamamos ‘Sol’.  El Sol orbita la galaxia completa cada 226(±6%) millones de años (año cósmico) y con él lo hacen residuos del proceso de formación de la estrella, algunos de ellos conocidos hoy como PLANETAS.  La tierra es uno de esos residuos de formación estelar. Cuántas “vueltas” ha dado el sol a la galaxia? Jorge Johnson

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¿Dónde está la tierra?

http://qbx6.ltu.edu/s_schneider/courses/intro_astro/images/bbtlf0101_a.jpg

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Residuos de formación del sistema solar en relación con su masa total  Medio Interplanetario: 0.0000001% ?  Meteoroides: 0.0000001% ?  Planetas Menores: 0.0000002% ?  Satélites: 0.00005%  Cometas: 0.01% ?  Planetas: 0.135%  Sol: 99.864% Jorge Johnson

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¿Otros planetas?  Sabemos de la existencia de 334 planertas al 23 de marzo de 2009. http://exoplanet.eu

 Misión keppler patrocinada por NASA y SETI, y lanzada el 6 de marzo del 2009 para buscar nuevos planetas. Al 30 de marzo de 2009, ya se encontraba a 2 362 000 km

 Misión Darwin/Terrestial Path Fider patrocinada por ESO/NASA. buscará planetas como la tierra alrededor de 1000 estrellas cercanas.

http://exoplanets.org Jorge Johnson

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Un viaje por el Universo Jorge Johnson

Astronomía Básica

http://www.atlasoftheuniverse.com http://heasarc.nasa.gov/docs/cosmic/ http://schoolnet.gov.mt/earth_universe/The%20Universe.htm

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