jueves, 30 de septiembre de 2010

De aventón

Como ya saben, viajar de aventón, rait o autostop (según de donde sea el lector) es viajar gratuitamente en algún vehículo conducido por alguien mas y con permiso de la persona encargada. Por lo general se hace recorriendo el segmento del viaje que se comparte entre nuestra ruta y la de quien nos de rait. Esto viene a que no solo las personas pueden viajar de rait, parece ser que algunos los genes y las características de los seres vivos también lo hacen.


Pavoreal, su cola es un muy claro ejemplo de una característica no ventajosa expresada por sus genes. (Imagen de Manuel González)

Esta idea, de características viajando de una generación a otra de rait es una propuesta para explicar la existencia de características no deseables en las especies. Cosas como la muy vistosa cola de los pavoreales machos que representan una clara desventaja en un ambiente donde podría haber depredadores. Si eres de una especie que sueles ser presa, como los pavoreales, lo ultimo que quieres es un enorme anuncio indicando donde estas a todos los depredadores a la redonda.

La existencia de este tipo de características es algo que claramente aparenta estar en contra de la lógica de la selección natural. Es decir, si la fuerza impulsora de la evolución, la selección natural, va eliminando los seres con características indeseables y por lo tanto menos propensos a sobrevivir y reproducirse, como es que se "escapan" características que son claros defectos. Una forma de explicarlo es por medio del "argumento de merito", pero este nunca ha sido muy fuerte ni convincente.


Durante el periodo Cámbrico, cuando aparecen la mayoría de los grupos de animales modernos cada nueva especie fue un experimento natural, millones de genomas diferentes con trillones de genes dieron lugar a una increíble biodiversidad, sin una dirección preferente la evolución generó una enorme cantidad de formas y funciones.

Pero consideren la posibilidad de que algunos genes de pasen de generación en generación pegados a otros genes realmente útiles. Para empezar tomen en cuenta que un gen puede afectar varios lugares del organismo de diversas maneras, y que la forma en la actúa un gene depende de muchos factores, no solo su estructura interna. Factores como, por ejemplo el numero de veces que se repite, su posición con respecto a otros genes, etc. todo esto afecta la expresión final del gen. Así que imagnen a un grupo de genes que expresan una considerable mejora en un organo dado, pero, implican una alteración en otro, si sucede que la ventaja implicada por la mejora del primer órgano es superior a la potencial perdida causada por la alteración del segundo, entonces el efecto neto seria beneficioso.

De esta manera podemos tener pavoreales con una muy vistosa cola que los hace fáciles de cazar pero que los torna mas atractivos para las hembras, lo que es una clara ventaja (aunque recuerden la frase celebre de Hobbes: ¿De que sirve impresionarlas y después morir?*). O en los humanos puede explicar la existencia de algunas desventajas, tales como los ojos claros (azules o verdes) que son mas frágiles en la luz y propensos a los problemas pero que son consecuencia de los genes que impiden la producción de pigmento en la piel, lo cual ayuda a economizar recursos en ambientes con poco sol (claro, con los niveles de radiación ultravioleta actuales, esta característica es contraproducente).

Así que teneos por una parte a la selección natural actuando para filtrar las características de los seres vivos para dejar las mas ventajosas, pero los mismos genes que las portan no necesariamente tienen expresiones limpias, sino que influyen en una variedad de aspectos morfológicos y metabólicos que pueden dar lugar a características no favorables. Pero a fin de cuentas sigue siendo la selección natural la que decide al tomar en cuanta el efecto neto de las alteraciones producidas.

Esto explica tanto los ojos claros en los humanos como las colas en los pavoreales y también implica que la selección natural no genera ni tiende a generar seres "perfectos". La selección natural simplemente lleva a sobrevivir temporalmente, no conduce a la "pureza de forma" en ningún sentido ni a una funcionalidad optima. Siempre que un organismo sobrevivia para reproducirse y que otra generación lleve sus genes estará entre las especies que se preservan. Piensen que podría existir alguna variante en el genóma de los pavoreales que los lleve a sobrevivir sin la necesidad de la vistosa cola, lo cuál sería mas eficiente, pero la naturaleza no funciona así, basta con pasar los genes, sin importar si una forma es o no optima. El ver a la evolución como un "camino a la perfección" es una tendencia humana, cuando en realidad lo que hace la evolución es dar la oportunidad de vivir un día mas.






* Es el Hobbes, de "Calvin y Hobbes" de Bill Watterson al explicar el por que los tigres optan por subirse a un árbol en lugar de enfrentarse a un rinoceronte, no confundir con el filósofo Thomas Hobbes autor de Leviatan ya que no sé si alguna ves se subió a un árbol o cuales habrán sido sus razones para hacerlo.

lunes, 27 de septiembre de 2010

Paseo por el cielo de Octubre

Para aquellos que disponen de unos binoculares o telescopio aunque sea pequeño, he aquí una pequeña guía de los objetos que se pueden encontrar en el cielo de Octubre. Estas guías están pensadas para observadores que están iniciando en la astronomía pero tienen ya algunos conceptos básicos, asumiré que tiene cielos suburbanos que disponen de instrumentación portátil y algún lugar relativamente oscuro para observar (patio de la casa, algún sector del parque, etc). En particular los mapas son del cielo visto desde Hermosillo, Sonora (coordenadas 110 O 29 N, mas exactamente es la vista desde el domo Observatorio Solar Carl Sagan de la Universidad de Sonora) entre las 8:30 y 9:00 pm, pero bien puede usarse en cualquier lugar del norte de México y sur de Estados Unidos así como cualquier región cercana a los 29° Norte de Latitud, basta con utilizarlos a la misma hora en tiempo local. Es decir, se pude usar en el norte de África, norte de la India y el sur de China, siempre entre las 8:30 y 9:00 pm . Para usarlos mas tarde basta con considerar que todo el cielo deberá desplazarse hacia el Oeste 15° cada hora.

Comencemos con el cielo al sur-oeste. En primer lugar hemos de localizar las constelaciones de Sagitario y Escorpión. Como saben, nuestra galaxia, la Vía Láctea es visible en cualquier época del año como una banda de luz, una región alargada de recorre todo el cielo, pero en al dirección de estas constelaciones se donde se hace mas anche y brillante ya que es la dirección del centro de la galaxia y se ve el núcleo en lugar de solo el disco. Toda esta región del cielo es muy interesante y una buena zona para usar binoculares y telescopios pequeños ya que proveen campos de visión muy amplios y uno puede apreciar una gran cantidad de estructuras brillantes. En la siguiente imagen se puede apreciar esta región del cielo donde en esta época tenemos a Ceres.



Si nos acercamos a la región sobre Sagitario veremos que encontramos muchos ejemplos de nebulosidad, en particular tenemos la nebulosa de la Laguna y la Trifida.



Explorando un poco mas alto en el cielo tenemos las nebulosas del Aguila y la Omega.



Volteando hacia el sur-este. veremos un par de estrellas muy brillantes, son Fomalhaut y el planeta Júpiter. si cuentan con telescopio pueden intentar localizar los planetas de Urano y Neptuno. Mientras que con unos binoculares, se pueden apreciar el brillante Júpiter y si tienen suficiente cuidado y buen pulso notarán algunos de talles de su superficie dividida en bandas y sus lunas, los cuatro satélites Galileanos.



Ahora, ya que terminen con los planetas, giren a su izquierda hasta ver el noreste. En esta región podrán encontrar a la constelación de Cassiopeia que sirve de marcador para encontrar la constelación de Andrómeda. en la constelación de Andrómeda se encuentra la galaxia del mismo nombre (también llamada M31). Esta galaxia, se puede ver como una nubecita o borroncito claro en el cielo. Este es el objeto mas lejano visible a simple vista (mas de dos millones de años luz) y es fácil de encontrar con binoculares, pueden usar las dos imágenes inferiores para encontrar M31.




Ahora, volteando hacia el cenit (el punto directamente arriba) tenemos la imagen que se ve a continuación y en la que se puede ver la constelación de Hercules, pueden usar la imagen siguiente para encontrar el cúmulo de Hercules en esta contelación.




Como sugerencia, también pueden buscar el cometa 103P/Hartley, usen el mapa inferior para localizarlo encontrando suposición dependiendo en al fecha, noten que pueden usar la constelación de Cassiopeia como referencia, en teoría el cometa se podría ver ya con binoculares, pero requiere algo de paciencia localizarlo.



jueves, 23 de septiembre de 2010

Sobre pecesitos

Dentro de las cuevas existen toda clase de animales que se han adaptado muy bien a dicho ambiente, entre ellos se pueden encontrar peces, en particular hablemos de los Tetra Mexicanos (Astyanax Mexicanus). Los cuales son unos peces que se pueden encontrar de sur a norte de nuestro país y el sur de Estados Unidos.


Astyanax Mexicanus en su ambiente natural, ríos que corren en cuevas, donde nunca llega la luz del Sol.

Como casi todos los animales que pasan sus días en cuevas, estos peces se han adaptado a la oscuridad con una serie de modificaciones genéticas tales como la perdida de la visión y la falta de pigmentación. Estas dos adaptaciones son bastante coherentes ya que en ausencia de luz, no se necesitan ojos ni colores, ya que los primeros son inútiles y los segundos irrelevantes. Lo interesante de esos animalitos es que a diferencia de las aproximadamente 80 especies de peces que se han adaptado a vivir en cuevas en todo el mundo y cuyos parientes (todos han evolucionado de peces que viven en la superficie) están ahora extintos, los parientes de los tetras mexicanos que viven en la superficie aun existen. Esto permite estudiar que modificaciones sufrieron para lograr vivir en ambientes tan diferentes.


Variante del mismo pez que vive en ríos en la superficie.

Como pueden ver en las imágenes, la estructura anatómica de los peces es prácticamente igual. Y la perdida de la visión y falta de pigmentación es causada por la no-activación de genes responsables de tales propiedades. Pero bueno, el que no se activen genes es una de las adaptaciones mas fáciles, es incluso muy económica para el organismo en términos de energía y por lo general la selección natural debe mantener una presión para que sobrevivan los seres con los genes en cuestión activos. Por ejemplo, se necesitan recursos en materiales y energía para tener ojos, peor el no tenerlos causará que las probabilidades de supervivencia de un ser se reduzcan mucho, si es que depende de ellos para encontrar comida y evadir depredadores, por lo que solo quedarán seres con ojos, y los genes que los forman, activos. Pero en la cueva donde no llega luz, y por lo tanto tener o no ojos es irrelevante (o colores, ya que nadie te verá) el tener genes que formen ojos será una desventaja ya que estas dedicando recursos a formar un órgano que sirve para nada.


Comparación entre ambas especies, la superficial, arriba, y la habitante de cuevas, abajo.

Pero entonces ¿como encuentran comida estos animales? Resulta que los peces tienen un órgano llamado Linea Lateral y que corre a lo largo de los costados del pez y le ayuda a percibir la vibración de un objeto en el agua. En casi todas las especies, el estimular este órgano lleva que el pez ponga atención en la dirección de la vibración, pero en el caso de los nuestros acuáticos amiguitos de las cuevas, lleva a que aceleren a la fuente de la perturbación y la muerdan. Claro, para un pez en la superficie, esta conducta puede ser potencialmente mortal, ya que si bien puede ser que lo que vibre sea alimento también puede ser un depredador, y en las superficie suele estar lleno de ellos. Pero en la cueva prácticamente todo lo que se mueva es comida por lo que seguir la política de "morder primero y preguntar después" puede llevarte a ganar el mejor asiento en la mesa de la cena.

Así que el cambio de vivir en la superficie, con mucha luz y muchos depredadores a vivir en cuevas, sin luz y casi sin depredadores se puede resolver con adaptaciones que son, las unas de tendencia natural y que resultan económicas y las otras, sobre un órgano que el pez ya tiene. estos peces, los Astyanax Mexicanus están entre los animales mas estudiados por los científicos para aprender sobre el funcionamiento de la evolución y en general sobre la conducta de los genes. Incluso se les esta estudiando para entender como enfermedades que afectan al vista en humanos actúan y que papel tienen los genes en ellas. La lección es: importantes adaptaciones evolutivas se pueden lograr con cambios muy sencillos en los genes.


domingo, 19 de septiembre de 2010

Lo claro de la materia oscura

Entre los muchos cambios que sucedieron en el renacimiento está el inicio del uso de las matemáticas para describir la naturaleza. Las tendencias y cambios del mundo natural has sido, desde entonces, expresados en términos matemáticos, lo cual ha permitido entenderlos a mucho mayor profundidad. Esto llevó a considerables logros, entre ellos la explicación y predicción de fenómenos naturales, lo que constituye uno de los principales triunfos del renacimiento.


El sistema binario Sirio, sirio A es la estrella principal, la brillante a la izquierda y Sirio B su pequeña compañera. Este es un ejemplo de sistema donde se puede saber la masa de un cuerpo sabiendo la del otro y el tiempo que tarda en orbitarlo.

Entre otras cosas, la astronomía se benefició de la combinación de leyes de Newton y Kepler para lograr una serie de herramientas muy fuertes con las que se pueden hacer un sin fin de cosas interesantes, como por ejemplo calcular la masa de un objeto orbitante conociendo la masa del objeto orbitado y el periodo de la órbita (cuanto tiempo tarda el orbitante en dar una órbita entera). Por ejemplo, si se determina la masa de una estrellas, lo cual se puede hacer en base a su brillo y distancia, y se sabe que algún planeta tarda, digamos 2 años en completar una órbita en torno a ella, entonces podríamos saber la masa del planeta. Determinar la duración de la órbita de un cuerpo es muy sencillo, basta con estarlo observando y medir el tiempo que le toma regresar a su lugar de origen.


Gráfica de la órbita aparente (proyección de la órbita en el cielo) de sirio B con respecto a sirio A. La posición de la pequeña estrella se ve en cada fecha y de esta manera se puede calcular la masa.

Con esta herramienta, los astrónomos fueron calculando masas por todo el universo con gran éxito, en algunas ocasiones corroborando los resultados con otro métodos y esto demostraba la utilidad y veracidad del uso combinado de las leyes de Newton y Kepler. Por supuesto, se necesitaban de métodos alternos para medir la masa y así se desarrollaron, métodos para determinar masas de estrellas, de nebulosas, de galaxias, etc. En particular nos interesan los métodos para medir la masas de galaxias.


Ecuación, producto de Newton y Kepler que involucra a la distancia media orbital (a) el periodo de la órbita (P) y las masas (M1 y M2), conociendo tres de estos cuatro datos se puede obtener el restante. G es la constante gravitacional.

La masa de una galaxia no es fácil de determinar por una razón muy sencilla, lo que ves de la galaxia, son las estrellas y parte de las nebulosas, pero no los planetas, cometas, asteroides, ni prácticamente todo el gas y polvo que contiene. Entones ¿como determinar la masa de la galaxias si solo ves una parte de ella? La solución fue hacer un censo en nuestra galaxia, es decir, ver el espacio cercano y medir cuantos kilos (o gramos mas bien) de cometas, planetas, polvo, gas, asteroides, lunas, etc etc hay en promedio por cada tonelada de estrella, de esta manera, al ver cuantas estrellas y de que masa contiene una galaxia lejana, se puede determinar cuantos gramos debemos sumarle para considerar los planetas, cometas y demás cosas que no emiten luz y que no estamos viendo. Este tipo de consideraciones es perfectamente válido, por que al tomar promedios y estadísticas lo mas amplias posibles, se elimina cualquier consideración que se ha de tener por tratar casos particulares, es decir, al composición en la vecindad de nuestra estrella puede ser única, pero al promediarla con la de muchas estrellas mas nos cercamos a valores aplicables a la "estrella promedio". Ahora, esto serviría también para estimar la masa en un sector de una galaxia, por ejemplo, en los 10,000 años luz mas centrales en el disco, o los 20,000 de mas adentro. Esto se haría tomando en cuanta la luz de las estrellas encerradas por esas 10,000 o 20,000 años luz. Pero de igual manera se podrían considerar estrellas justo a esa distancia y ver cuanto tardan en dar una órbita, o lo que es lo mismo, medir su velocidad. Y aquí es donde las cosas salieron mal. La masa estimada por un método era diferente a la masa estimada por el otro.

Resultó que la masa calculada usando las leyes de Newton y Kepler era superior a la estimada considerando a luz de las estrellas en la galaxia. Es decir, las estrellas se movían tan rápido en sus órbitas que deberían de salir volando lejos de la galaxia. Y esto se repitió no solo en la Vía Láctea sino en cuanta galaxia se midió. Por lo tanto, no podía ser que TODAS las galaxias se estuvieran despedazando con sus estrellas escapando, o ya no habría galaxias, lo que dejó solo una explicación posible; existe materia que estamos tomando en cuenta, lo que implicaría una fuerza de gravedad mayor y así las estrellas podrían ir en sus órbitas a esas velocidades sin escaparse de la galaxia. Es decir, sería como si alguien desde muy lejos midiera la masa del sistema solar considerando el movimiento de Plutón y aparte usando el brillo del Sol, y viera que Plutón orbita tan rápido que esta forzado a concluir que no basta con la gravedad de la masa del Sol para evitar que Plutón escape y que por lo tanto debe de existir mas masa que no se ve. Esta masa que no se ve en las galaxias y que evita que las estrellas salgan volando es la materia oscura. Materia por que ejerce gravedad y oscura por que no emite luz.


Discrepancia entre las velocidades orbitales que deberían tener las estrellas según la masa estimada de la galaxia (A) y la medida (B).

Así que la gran pregunta es ¿Que es la materia oscura? sabemos que es una fracción muy importante de la materia total del universo, de hecho existe mas materia oscura que normal. Pero ya se consideraron, planetas (de hecho se les dio un porcentaje mayor al descubrirse todos los nuevos planetas extrasolares). cometas, asteroides y cuanto objeto se puedan imaginar. Sin embargo aun se ve esa diferencia en las mediciones.


Mapa de las regiones ricas en materia oscura en un sector del universo cercano, sabemos donde está y cuanta existe, no sabemos que és.

Hasta el momento, la naturaleza de la materia oscura sigue siendo un misterio y unos de los principales problemas aun por resolver en la física.



jueves, 16 de septiembre de 2010

Receta para una galaxia

Es común encontrar, en el núcleo de las galaxias, hoyos negros super-masivos, es decir hoyos negros de cientos, miles e inclusive millones de masas solares. Estos hoyos negros juegan un papel importante en el nacimiento de las galaxias, pero los detalles han estado ocultos y han sido materia de debate durante décadas.


Resultados de la simulación de Kazantzidis, se ve la colisión de dos galaxias espirales y la galaxia mayor que resulta.

Ahora, una nueva simulación da indicios sobre el papel de los hoyos negros super-masivos y la materia oscura en la primeras etapas del universo. El trabajo de simulación computacional del astrónomo Stelios Kazantzidis y algunos colegas de la universidad de Ohio consistió en alimentar en un programa de computadora una enorme masas de gas y someterlo a las condiciones similares a las encontradas en el universo primitivo. Los resultados fueron muy llamativos en lo que se refiere a los procesos de acresión, es decir, el proceso por el cuál el gas se condensa y forma estrellas, galaxias, etc. Durante mas de veinte años se asumía un proceso de acresión jerarquizada donde pequeños fragmentos de las enormes nubes de gas se acretaban para formar estructuras pequeñas, las cuales a su ves iban formando estructuras mas grandes. Así, se formarían primero algunas estrellas, las cuales formarían grupos reducidos y luego estos se unirían para formar galaxias que crecían continuamente. En cuanto a los hoyos negros en su centro se asumía algo similar. Se pensaba que al fusionarse dos galaxias, sus centros colacionarían entrando en orbitas muy cerradas y que irían colapsándose lentamente hasta que los dos hoyos negros choquen entre sí y se fusionen en uno solo mayor. De esta manera al ir canibalizando galaxias, el hoyo negro de una galaxias iría creciendo.


M100, ejemplo de galaxia gigante (Elíptica) con un hoyo negro super-masivo en el núcleo.

Pero los resultados de las simulaciones fueron diferentes. Según los resultados obtenidos, grandes nubes iniciaron el colapso para formar grandes galaxias, dentro de las cuales, segmentos pequeños se fueron acretando después. Mientras que los hoyos negros en los núcleos supermasivos tienen una historia similar al aparecer rápidamente en las etapas tempranas del universo. Así que estos resultados apuntan a una época de formación de grandes hoyos negros y enormes galaxias, pero esto tiene otras consecuencias. De acuerdo con Kazantzidis la evidencia apunta a que la materia oscura si se acreta primero en fragmentos pequeños y luego los grandes, mientras que la materia ordinaria lo hace de forma inversa, tal como se ve en las simulaciones.

Esto a punta a una pista mas en el intento por identificar la materia oscura, uno de los mayores misterios científicos de hoy. De la materia oscura no sabemos mucho, no sabemos que es, pero sabemos donde está, sabemos cuanta es y ahora sabemos que las agrupaciones de la misma se comportan diferente ala materia ordinaria a la hora de acretarse.

En la siguiente entrada hablaremos un poco mas de la materia oscura.

domingo, 12 de septiembre de 2010

Recomendación de Observación conjunción de Jupiter y Urano

Estos días son una buena época para observar los planetas Júpiter y Urano, ya que se encuentran muy cercanos. Mientras que Júpiter es un planeta muy brillante y fácil de identificar, es raro que se pueda encontrar Urano sin la ayuda de medios electrónicos o ya con mucha experiencia en observación.


Imagen de Júpiter mostrando los detalles de su atmósfera.

Para poder observar Urano, empecemos localizando a Júpiter, este planeta se ve fácilmente al sur-este al anochecer, se recomienda esperar a las 9 o 10 pm para tener a Júpiter ya a una altura adecuada y lograr una buena imágen, recuerden que es necesario que el objeto a observar este lo mas lejos posible del horizonte para reducir la perturbación causada por la atmósfera.


Urano, en la imagen se ha exagerado la exposición para mostrar sus tenues anillos y detalles atmosféricos.

Una vez se encuentre Júpiter vale la pena detenerse un rato. Si están utilizando binoculares, podrán ver los satélites Galileanos en torno al planeta, con un telescopio ya se podrían apreciar algunos detalles en la superficie del planeta, en particular las bandas de nubes. En caso de que tengan una cámara fotográfica que se pueda adaptar al telescopio (un CCD astronómico sería lo ideal, pero cualquier cámara electrónica estaría bien) podrían tomarle fotografías con relativa facilidad ya que es un cuerpo bastante brillante.


Comparación de tamaño entre Urano y la Tierra.

En caso de desear continuar a Urano y su sistema de satélites puede utilizar el mapa inferior para encontrarlo a partir de Júpiter. Urano es un planeta mas lejano y pequeño, por lo que lo vemos brillar menos y es por lo tanto mas difícil de encontrar, mientras que es posible verlo a simple vista con condiciones bastante buenas y por lo tanto difíciles de obtener, se suele necesitar de instrumentación, como mínimo unos binoculares de la menos 50 mm y cielos oscuros.



Recuerden que es raro tener a ambos planetas en esta posición por lo que les recomendaría fotografiar el evento de ser posible.


miércoles, 8 de septiembre de 2010

Cuando menos es mas

Entre el equipo de cada aficionado a la astronomía se suele encontrar y en muchos casos son el primer instrumento que se adquiere, me refiero a los binoculares. Inclusive entre aquellos que ya nos dedicamos a la astronomía de forma profesional nunca faltan, es raro encontrar algún astrónomo observacional que no tenga unos en la cajuela de su carro o en el escritorio de su oficina (tengo unos 12-25x70 en la mesa de noche). Esto es por que por mas grande que sean nuestros telescopios o sensibles nuestras cámaras la vista del cielo por unos binoculares es inigualable con otros instrumentos. Por lo general los binoculares son vistos por los aficionados principiantes como instrumentos inferiores que se usan mientras se consigue un telescopio. Pero veamos las bases de los binoculares para explicar su valor como instrumentos de observación.


Ejemplo de binoculares, unos 12x70, la coloración rojiza de los lentes se debe a las cubiertas de la óptica que mejoran el desempeño.

En primer lugar, los binoculares son, como ya sabrán un par de pequeños telescopios unidos de forma que permiten usar ambos ojos para observar, muchos utilizan un prisma para recortar la longitud de deberían de tener y ser así mas fáciles de cargar. Los mas confuso suelen ser los números que indican sus características, como 12x50, 8x30 o 20x70. Estos son los valores de las dos características mas relevantes en unos binoculares, la amplificación y el diámetro.

La amplificación se mide en "x" es decir "veces que se ve mas grande", así 2x implica que algo se ve del doble del tamaño con que se vería a simple vista 15x son 15 veces mas grande, etc etc. Ahora, una gran amplificación no necesariamente es buena, por lo general unos 12x es mas que suficiente, sin embargo por consideraciones de diseño los mas grandes implican mayor magnificación.

Por otro lado, el segundo número, el que va después de la "x", indica el diámetro de los lentes de entrada (llamados "objetivo") medido en milímetros. Así el 50 son 5 cm, 70 son 7 cm y 100 implican 10 cm. Al igual que en los telescopios, mientras mayor el diámetro, mas luz entra en el sistema óptico y en consecuencia mas brillantes son las cosas. Es decir, en unos binoculares "70" algún objeto se ve mas brillante que en unos "50", en los "100" es mas brillante que en los "70", etc.

De esta forma vemos que unos anunciados como 12x70 son binoculares que amplifican las cosas 12 veces y que tienen un diámetro de 7 cm. Pensarán ahora que lo mejor sería tener el menor valor en el primer número y el mayor en el segundo, por ejemplo, 8x120. bueno sin duda lo sería, pero como mencioné, consideraciones de diseño impiden esto. Para entenderlo veamos lo que es la aberración cromática.

Esta aberración es un efecto producido en los lentes debido a que no curvan todos los colores de la luz de la misma manera. Es decir el azul y el rojo, por ejemplo, se curvan en ángulos diferentes por lo que los diferentes colores de la luz de los objetos se enfocan en puntos diferentes lo que genera una imagen no muy clara. Esto se puede reducir usando sistemas de lentes compuestos, donde un lente enfoca al luz (y causa aberración cromática) y un segundo lente colocado justo detrás reduce la aberración, estos son los sistema acromáticos.


Esquema del paso de la Luz por un lente. Se muestra como diferentes colores se enfocan a diferentes distancias, lo que causa la aberración cromática.

Pero la verdadera característica distintiva de los binoculares, lo que los hace superiores a los telescopios, ya que no pueden competir en apertura y poder de recolección de luz, es la velocidad con la que se pueden mover y el campo tan amplio de sus imágenes. Por ejemplo, ver objetos extendido, como la Nebulosa de Orión o las Pléyades llama mas la atención con binoculares ya que se aprecia la estructura entera y con telescopio solo un segmento. En la opinión de muchos, el mejor cielo para usar binoculares es el de invierno ya que nos muestra una gran cantidad de objetos en las cercanías del núcleo de la Vía Láctea. Así que sin ganas de sonar muy comercial, están a tiempo de conseguirse unos binoculares para este invierno (tip: unos binoculares bien cuidados, puede durar muchos años, por lo que si los compran usados, no perderían mucho y los pueden conseguir a precios muy económicos). En futuras entradas se expondrán potenciales paseos por el cielo de invierno.

sábado, 4 de septiembre de 2010

Una galaxia muy X

Las galaxias con enormes "ciudades de estrellas" en las cuales habitan varios miles o millones de millones de estrellas. En estas "ciudades" se desarrolla todo el ciclo de vida estelar, desde el nacimiento en nubes moleculares hasta la muerte como supernovas o nebulosas planetarias. Y las galaxias, además, pueden clasificarse según su estructura, en espirales y elípticas. De los dos tipos, las elípticas se conocen por tener menores tasas de natalidad estelar, mientras que las espirales están marcadas por la actividad de nacimiento y muerte a lo largo y ancho de sus discos.

Al observar una galaxias espiral, lo mas fácil de reconocer es su disco, estructura enorme y brillante que rodea al pequeño núcleo. Y en una galaxias en particular, el disco es conocido por ser muy brillante, la galaxia NGC 4666. No es la que tiene mas fenómenos de formación estelar, ni la mas brillante, pero dentro de las que tienen estas características es la mas fácil de ver. Ahora, como casi cualquier aficionado a la astronomía sabe, las estrellas se forman por el colapso de nubes de gas y polvo, lo cuál ocurre por la atracción gravitatorio de unas partes de la nube contra otras. Pero existen procesos gracias a los cuales este fenómeno se puede acelerar. Veamos la imagen siguiente;

Esta es la galaxia NGC 4666, como pueden ver su disco es claramente visible y notablemente brillante, de hecho mas de lo normal. Si tomamos mediciones de distancia (con los datos espectroscópicos de las galaxias vistas en la imagen ) veremos que la pequeña NGC 4668, visible a la izquierda abajo, es una galaxia vecina (del mismo grupo) que NGC 4666. Y resulta que esta vecina perturba gravitatoriamente a NGC4666, pero al no ser una galaxias una estructura sólida, cada una de sus partes se puede ver afectada de forma independiente, así las regiones formación estelar se pueden activar al ser comprimidas las nebulosas que contienen por la gravedad de galaxias vecinas.



Pero si esto fuera cierto, tendríamos un fenómeno adicional, un "superviento". Esto es debido a que al estar naciendo muchas estrellas, el viento estelar (similar al viento solar) de tantas estrellas jóvenes se combinaría para formar este superviento el cuál escaparía de la galaxia a alta velocidad. Desde lejos, este gas se vería como una enorme nube muy caliente que emite rayos X. Esto es importante, por que al ser únicamente un gas que no esta en alguna interacción fuerte con mas materia, no emitirá lo que llamamos luz visible por lo que no se verá en fotografías como la que vimos anteriormente de la galaxia. Para esto necesitaríamos una telescopio de rayos X tal como el XMM. Y precisamente, el XMM ha sido usado recientemente para fotografiar la galaxia NGC 4666 y el resultado fue la siguiente imagen donde se empalma un negativo de la galaxia contra un mapa de líneas mostrando al intensidad del brillo en rayos X;



Esta imagen, no solo nos muestra que efectivamente se tiene un considerable espacio lleno de gas que emite rayos X, también nos muestra que en cualquier fotografía que tomemos del universo, habrá mucho mas de lo que se ve, y muchas veces entender un fenómeno requiere observar en múltiples regiones del espectro ya que un cuerpo puede brillar poco en un tipo de radiación, pero mucho en algún otro.