martes, 24 de enero de 2012

Astronomía 13° Sur

Del 16 a 21 de enero hice una visita académica al Perú, primero en Lima (12°2’00” Sur; 77°1’00” Oeste) y luego en Cusco (13°31’31” Sur; 71°58’09”Oeste). Es lo más al sur que he estado, con una moderada posibilidad de observar el cielo nocturno.

A pesar de que la Luna estaba en su período de cuarto menguante a nueva, en Lima casi no pudimos ver estrellas, porque estuvo muy nublado. Solo Venus y Júpiter se destacaron, por un rato, al principio de la noche.
Cusco. 18/01/2012 - 20:02:40 - Oeste.
La diferencia de 23,5°, entre Cusco y San José (9°56’00” Norte; 84°5’00” Oeste), es responsable de un cambio apreciable en la orientación de las constelaciones respecto al horizonte, aún si la observación se hace a la misma hora UTC (simultáneamente).
Tome en cuenta que la hora oficial de Cusco, al igual que todo Perú, está 60 minutos adelantada respecto a la de Costa Rica, todo el año.
San José. 18/ 01/2012 - 19:35:20 - Oeste.
El 18 de enero, el sol se oculto en Cusco a las 6:22:40 (están en verano), mientras que en San José el ocaso del Sol fue a las 5:35:20 (estamos en invierno).
Los cuatro mapas que que acompaño los imprimí con Starry Night, para dos horas después de las respectivas puestas de sol.

Ponga atención a lo siguiente:
  • Las constelaciones no cambian de forma ni de tamaño, solo de orientación y altitud sobre el horizonte. 
  • Verifique en los dos primeros mapas (orientados hacia el Oeste), que Venus está en la misma posición relativa respecto a la constelación Aquarius, pero un poco más bajo en Cusco, un efecto de la diferencia horaria. 
  • Júpiter aparece en el mapa para Cusco, pero no en el de San José, simplemente porque para los ticos está más alto en el cielo y no cupo en el mapa. 
  •  Las constelaciones algo norteñas como Andromeda y Pegasus, se ven a mayor altitud desde San José, mientras que lógicamente las sureñas como Grus y Piscis Austrinus, quedan más altas desde Cusco.
A  Así que si anda trás de una buena observación de las Nubes de Magallanes y el 47 Tucanae, mejor se hace un viajecito al hemisferio sur, mientras sea más austral, mejor. Pero, desde luego, calcule bien la fecha.
Cusco. 18/01/2012 -20:02:40 - Sur.
San José. 18/01/2012 - 19:35:20 - Sur.
La diferencia causada por la latitud se hace más dramática, si comparamos dos mapas orientados hacia el Sur.
§  Observe que desde Cusco si se puede mirar hacia la posición del Polo Sur Celeste, justamente a 13° 31’sobre el horizonte, en la constelación Octans.

El conocido criterio que usamos aquí para Polaris, se aplica también para el hemisferio sur: “La altitud del polo sobre el horizonte es igual a la latitud del observador.”

En la figura 3 el polo no está marcado, pero coincide aproximadamente con la posición de la letra O, en el nombre de la Constelación Octans, donde está ubicado.
§  Note además la apropiada altura de las constelaciones Dorado, Mensa, Hidrus y Tucana, para observar esas galaxias y cúmulos que desde nuestra latitud resulta algo difícil.

Le recomiendo bajar e instalar el software Starry Night Backyard (gratuito), e imprimir dos mapas, para una fecha y hora apropiada, uno para Cusco y otro para San José, pero con vista hacia el norte, para que descubra otras diferencias, causadas por la latitud.
También puede usar Stelarium, o algún planetario en línea como Interactive Sky Chart.

sábado, 14 de enero de 2012

Todos los neutrinos son zurdos

Estudiando un poco más para completar mi entrada del 30 de setiembre; Paradojas neutrinoides”, me encontré la oración del título que usé para ésta, lo que me motivó a contarles algunas cosas más que aprendí, sobre estas interesantes partículas elementales; los neutrinos.
  • A los neutrinos no se les conoce una subestructura, igual que  al electrón y al fotón, a diferencia de otras partículas subatómicas como el  protón y el neutrón que están constituidas por quarks.
     
  • Los neutrinos no poseen carga eléctrica y por ese motivo no pueden afectar, ni ser afectados por un campo eléctrico o un campo magnético, como si le sucede a los electrones y a los protones. Tampoco pueden ionizar la materia que atraviesan, por lo que son indetectables con una simple cámara de ionización.
     
  • Los neutrinos son las más penetrantes de las partículas subatómicas, pues como vemos, solo reaccionan con la materia a través de la interacción débil. Así, pueden pasar tan cerca como 10-15 m de un electrón, protón, átomo ionizado, o un neutrón, que podemos decir, ninguna de las dos partículas se da cuenta de la presencia de la otra. Para ellos la interacción fuerte (nuclear)  y la interacción electromagnética, pasa inadvertida. Tenga presente que la fuerza débil, al igual que la gravedad no es una fuerza de contacto, como si lo es (a escala macroscópica) la fuerza normal y la de rozamiento.
    Además que, gran parte del volumen de la materia es vacío, ya que la distancia entre moléculas, átomos y aún en el núcleo es mucho mayor que el tamaño de los constituyentes mismos.

    Sin embargo a un rango de 10-17 metros (una millonésima del radio de un átomo de hidrógeno) la interacción débil puede ser tan fuerte como la electromagnética. Es en ese ámbito donde los neutrinos interactúan con la materia y  entonces, pueden detectarse aunque sea por efectos indirectos.

     
  • Los neutrinos son partículas elementales de materia, es decir, fermiones, como los quarks, electrones, muones y  tauónes, por lo que tienen masa, aunque muy poca. Entonces, en principio pueden ser afectados por el campo gravitatorio de una estrella, por ejemplo.

Se han encontrado tres tipos de neutrinos:
Cuyas masas estimadas son: menores que 0.0000022; 0.17; o 15.5 MeV/c2,  respectivamente (1 MeV/c2 = 1.79 x 10-30 kg).

Resumiendo, los neutrinos son partículas de materia (fermiones) con las siguientes propiedades: 
  • No tienen carga eléctrica. 
  • Tienen spin ½, esto es momento angular intrínseco = h/2π, donde h es la constante de Planck. 
  • Se atraen o repelen entre sí mediante el intercambio de bosones (W y Z).

Y ahora viene lo de zurdos:
El spin de una partícula elemental es uno de sus números cuánticos.
Está relacionado con el momento angular intrínseco de la partícula, pero no debemos asociarlo con una rotación como se haría en el ámbito de la mecánica newtoniana, pues precisamente es allí donde está una de las mayores diferencias entre ésta y la mecánica cuántica.
Sin embargo, solo como una referencia distante, pero quizás pedagógicamente de cierta utilidad, voy a comentar el significado clásico del momento angular.
El producto de la masa de una partícula y su velocidad  (p = mv), es una cantidad vectorial llamada momento lineal, o cantidad de movimiento.

Suponga que estudiamos un cuerpo como un trompo, que gira alrededor de un eje fijo. Se denomina momento angular del trompo a la suma vectorial de los momentos angulares de cada una de las partículas que lo constituyen,  [L = Σ (ri  × pi)], donde ri es la distancia de la partícula respectiva al eje, y pi su cantidad de movimiento.

En este ejemplo sencillo, el momento angular del trompo tiene la misma dirección que el eje de rotación (regla de la mano derecha).
Pues bien, se ha encontrado que si cualquiera de los tres tipos de  neutrinos citados arriba, viene directamente hacia usted, su spin podemos imaginarlo (solo para efectos didácticos)  rotando de igual manera que las agujas de un reloj, -de derecha a izquierda- y el vector que lo representa (s) estará en dirección opuesta al vector momento lineal (p). 
Por ese motivo decimos que su helicidad es negativa, esto es son zurdos.





¡Pero también hay derechos!
Bueno, no hay peor cuña que la del mismo palo.
¿Se acuerda de la antimateria?
De manera similar al positrón que es la antipartícula del electrón, cada uno de los tres neutrinos tiene su antineutrino y la diferencia entre unos y otros es justamente la dirección de su spin.
Los antineutrinos tienen el vector (s) en la misma dirección de su vector (p), su helicidad es positiva, esto es, son derechos.

sábado, 7 de enero de 2012

Ofiuco, constelaciones y signos zodiacales

Hace unos días un lector me hizo esta pregunta:  
“He escuchado que existe una constelación llamada Ofiuco, ¿me puede decir como quedan entonces las fechas de los signos zodiacales?”
 
Iniciaré mi respuesta diciéndole que me complace que distinga entre constelación y signo zodiacal.
¿Usted también lo tiene claro?

Las constelaciones son regiones de la esfera celeste, que puede observar y verificar con un mapa actualizado, o con software (Starry Night, Stellarium, etc.)   
Su asterismo principal, formado por las estrellas más brillantes, es decir, la figurita que nos imaginamos en el cielo, uniendo arbitrariamente con rectas esas estrellas, coincide más o menos satisfactoriamente con la imagen sugerida por el nombre. Por ejemplo las estrellas más notables de la constelación Scorpius, -si une los puntos-, seguro le recuerdan la figura de un escorpión. A mí también me sucede con Leo, Ursa Major, Orion y algunas otras, pero no con todas. Siempre le he dicho a mis estudiantes que no se esfuercen sobremanera tratando de encontrar en el cielo la figura estrictamente relacionada con el nombre, sino algún patrón (mejor si es su propio patrón), que con solo verlo le sugiera el sitio de la constelación.

Actualmente hay 88 constelaciones, correspondientes a 88 regiones que cubren toda la esfera celeste, según la definición hecha por la Unión Astronómica Internacional.
Si usted revisa las fronteras de las constelaciones, por las que pasa la eclíptica (por donde parece moverse el Sol), encontrará algunas grandes como Virgo y Ophiuchus y también  pequeñas como Aries y Cancer. Además notará que la eclíptica atraviesa las constelaciones zodiacales, no necesariamente por su parte más ancha. Por ejemplo, en Cancer y Libra, el Sol solo permanece 21.1 días, mientras que en Virgo permanece 44.5 días.

Los signos zodiacales son divisiones en el tiempo durante el año (12 de igual duración, un mes en promedio, según el horóscopo tradicional) donde se considera que transita el Sol, entre ciertas fechas.
Desde luego, estas divisiones temporales corresponden a regiones en la esfera celeste, cada 30° (=360°/12). Esto es así, aunque no necesariamente las estrellas de fondo (detrás del Sol), correspondan a un asterismo, sugerido por el nombre del signo zodiacal respectivo.
5 de junio 2011- Sol en constelación Taurus,
pero en el signo zodiacal Geminis.

¿Sabía que esto realmente ocurre y usted lo puede comprobar?
Si mira el cielo, por ejemplo durante las fechas del signo zodiacal géminis (21 de mayo al 20 de junio), puede comprobar fácilmente que el Sol no está transitando a través de la constelación Gemini. Veamos un ejemplo específico con el mapa estelar para el 5 de junio (2011).
  • La realidad astronómica: el Sol está en la constelación Taurus (imagen arriba.) 
  • La interpretación astrológica (fechas): el Sol está en el signo zodiacal  géminis (consulte su periódico, revista, o astrólogo favorito.) 
  • La ficción que a usted quizás no le han explicado: en las fechas del signo zodiacal géminis, el Sol pasa la mayoría del tiempo en la constelación Taurus (imagen arriba.)
Es cierto que las constelaciones son divisiones arbitrarias (definidas a conveniencia por los humanos), para sistematizar el estudio de la astronomía. El propósito actual de los signos zodiacales (también establecidos por una decisión humana), es otro.

Constelaciones y signos zodiacales fueron lo mismo hace unos 3000 años y volverán (quizás) a coincidir dentro de unos 23000 años. Porque debido al bamboleo del eje de rotación de la Tierra como un trompo (precesión) se han desajustado a la fecha, casi un signo zodiacal completo.

¿Qué hacer?
La astronomía no se va desplomar por ajustes a los límites de las constelaciones (meridianos y paralelos en el cielo). Siempre se hace pequeñas modificaciones cada cierto tiempo –de acuerdo con la realidad observable-.
El universo está en permanente evolución y las explicaciones que damos de él, deben ajustarse periódicamente, para ser congruentes.
21/03/2012. Sol en la constelación Pisces,
pero en en el signo zodiacal Aries.

La astrología creo que tiene, al menos, dos posibilidades:
  • a) Modificar las fechas de los signos zodiacales, para que coincidan con la travesía del sol por las constelaciones respectivas. Con el inconveniente de que si un antepasado milenario nació el mismo mes y día que usted, ¡tendría un signo zodiacal diferente! 
  • b) Mantener las fechas, a pesar de que el sol ya no tenga de fondo la constelación que originó su nombre y continuar sin contárselo a los seguidores del horóscopo.
La constelación Ophiuchus, no es un invento reciente de los astrónomos y es atravesada por la eclíptica, por lo que presenta para la astrología un inconveniente diferente.

El horóscopo tradicional creo que no puede aceptar el signo zodiacal Ofiuco, durante las fechas de la realidad astronómica (Sol en la constelación Ophiuchus) del 30 de noviembre a 17 de diciembre, puesto que esas fechas siempre han pertenecido al signo zodiacal Sagitario, a menos que realicen un reajuste muy drástico.

Creo que algunos astrólogos menos tradicionales si aceptan a Ofiuco como el  signo zodiacal decimotercero. El único que tendría actualmente una correspondencia biunívoca entre fechas y constelaciones, por ser un agregado reciente. Pero, para evitar la duplicidad de fechas citada arriba, habría que:
  • a) Alterar las fechas del signo zodiacal Sagitario de una manera rara: del 23 al 29 de noviembre sería Sagitario. Si se quiere Ofiuco, habría que insertarlo del 30 de noviembre al 17 de diciembre. Pero como aún quedan dos días del Sagitario tradicional, ¿se regresaría de nuevo a este signo del 18 al 20 de noviembre?
    Además, no se alterarían las fechas de los restantes 11 signos zodiacales clásicos.
     
  • b) Decretar que del 30 de noviembre al 17 de diciembre, algunos elegidos tendrán doble signo zodiacal. Podrían considerarse, Sagitarios, Ofiucos, o Sagiucos, a gusto del cliente. Todo lo demás queda como está. Esto, desde luego, nunca los liberará de los efectos de la precesión.
Sin embargo me parece que esas dos soluciones proponen una medicina peor que la enfermedad. ¿Tiene usted alguna mejor?

¿Qué le parece esta?
  • c) Alterar todas las fechas clásicas y usar las fechas acopladas a las constelaciones, agregando Ofiuco del 30 de noviembre al 18 de diciembre, rompiendo entonces con toda la historicidad del horóscopo y además reduciendo el signo Escorpión a 8 días; del 23 al 29 de noviembre.
    Desde luego, habrá que cambiar las fechas cada 2000 años aproximadamente, porque el efecto de la precesión es inevitable.
Sol en Cetus. Esquina de la constelación
tangente a la eclíptica.
También recibí otra pregunta bien interesante: “¿Si el sol está de día, cómo hacemos para ver las estrellas de la constelación de fondo, que solo se aprecian de noche?”
Simplemente mire al Este por donde va a salir el Sol, poco antes del orto y al Oeste por donde ocurrió el ocaso, tan pronto vea estrellas. Compare sus observaciones con un mapa estelar, para la fecha y hora apropiada y aplique un poquito de deducción.
Le dejo de tarea verificar la respuesta por medio de la observación.

¿Sabía qué?
La constelación Cetus se encuentra detrás del Sol durante un breve periodo de 12 horas, alrededor del 27 de marzo.
¿Habrá cétidos o ballénidos en un horóscopo del futuro?
Pareciera que este asunto de deducir cualidades y comportamientos para los humanos, a partir de una interpretación de los signos zodiacales y las posiciones de la Luna y los planetas, no solo tiene dificultades lógicas, sino también de “carpintería”.

domingo, 1 de enero de 2012

Almanaque astronómico 2012


Para detalles vea el mes respectivo en Almanaque astronómico, o haga la consulta por medio de un comentario.
La hora es la oficial para Costa Rica (UTC – 6.)

Enero
01. Luna en cuarto creciente (00:15.)
       Venus 34° Este del Sol.
02. Luna en apogeo (14:19.)
      Luna-Júpiter. Luego del ocaso del Sol.
04. Lluvia de meteoros Cuadrántidas (01:23.). Calendario de lluvias de meteoros.
      Tierra en perihelio (21:59.) 
05. Luna-Pléyades. Este-Noreste, luego del ocaso del Sol.
06. Sobrevuelo de la ISS (18:17.)
09. Luna llena (01:30.)
14 a 23. Globe at Night.
16. Saturno-Luna-Spica. Este-Sureste, después de medianoche.
      Luna en cuarto menguante (03:08.)
17. Luna en perigeo (15:28.)
      Mercurio en afelio.
23. Luna nueva (01:39.)
      Año nuevo chino.   
25. Buena oportunidad para observar asteroide Eros (m=8.6). Use telescopio o binoculares.                              
30. Luna en apogeo (11:42.)
      Luna en cuarto creciente (22:10.)

Febrero
01. Venus 40° Este del Sol.
       Luna-Pléyades. Oeste-Noroeste, luego del ocaso del Sol.
07. Mercurio en conjunción superior (02:54.)
      Luna llena (15:54.)
11. Luna en perigeo (12:32.)
12. Luna-Spica. Medianoche.
12 a 21. Globe at Night.
14. Luna en cuarto menguante (11:04.)
15. Marte en afelio.
21. Luna nueva (16:35.)
25. Luna-Venus. Oeste, luego del ocaso del Sol.
26. Luna-Júpiter. Oeste, luego del ocaso del Sol.
27. Luna en apogeo (08:02.)
29. Luna en cuarto creciente (19:22.)

Marzo
01. Venus 44.3° Este del Sol.
05. Mercurio en máxima elongación Este.
08. Luna llena (03:39.)
10. Luna en perigeo (04:02.)
      Luna- Spica (14:20.)
13. Venus-Júpiter.
13 a 22. Globe at Night.
14. Luna en cuarto menguante (19:25.)
19. Equinoccio (23:14.)
20. Venus en perihelio.
21. Mercurio en conjunción inferior.
22. Luna nueva (08:37.)
25. Luna-Júpiter.
26. Luna en apogeo (00:04.)
      Luna- Venus.
27. Luna-Pléyades.
      Venus en máxima elongación Este.
30. Luna en cuarto creciente (13:41.)

Abril
01. Venus 45.9° al Este del Sol.
06. Luna llena (13:19.)                       
07. Luna-Spica
      Luna en perigeo (10:59.)
11 a 20. Globe at Night.
13. Luna en cuarto menguante (04:50.)
15. Saturno en oposición.
       Marte-Regulus.
18. Mercurio en máxima elongación Oeste.
21. Luna nueva (01:18.)
      Lluvia de meteoros Líridas.
22. Luna en apogeo (07:49.)
24. Luna-Venus.
29. Luna en cuarto creciente (03:58.)

Mayo
01. Venus 39.2° Este del Sol.
04. Luna-Spica.
      Lluvia de meteoros Eta Acuáridas.
05. Luna en perigeo (21:33.)
      Luna llena (21:35.)
      Venus en conjunción inferior.
12. Luna en cuarto menguante (15:47.)
13. Júpiter en conjunción superior.
20. Luna nueva (17:47.)
      Eclipse anular de Sol (17:54.) Visible en China y Japón.
22. Luna-Venus.
27. Mercurio en conjunción superior.
28. Luna en cuarto creciente (14:16.)

Junio
01. Venus 7.2° Este del Sol.
03. Luna en perigeo (07:19.)
04. Eclipse parcial de Luna (05:14.) Visible al final en Costa Rica.
      Luna llena (11.05.)
06. Tránsito de Venus. Visible al inicio en Costa Rica.
       http://eclipse.gsfc.nasa.gov/transit/venus0412.html
11. Júpiter y M45.
      Luna en cuarto menguante (04:41.)
15. Luna en apogeo (19:24.)
17.  Luna- Júpiter (02:23.)
       Luna oculta Júpiter. No visible en Costa Rica.
       Luna-Venus (18:47.)
19. Luna nueva (09:02.)
20. Solsticio. (17:08.)
21. Venus-Aldebaran.
26. Luna en cuarto creciente (21:30.)
28. Luna-Spica.

Julio
01. Venus-Júpiter.
      Venus 32.5° al Oeste del Sol.
       Luna en perigeo (12:01.)
03. Luna llena (12:52.)
05. Tierra en afelio. (17:59.)
08. Venus-Aldebaran.
10. Luna en cuarto menguante (19:48.)
11. Venus en afelio.
13. Luna en apogeo (10:47.)
14. Luna-Júpiter.
15. Luna-Venus.
18. Luna nueva (22:24.)
24. Luna-Marte.
25. Luna-Spica.
26. Luna en cuarto creciente (02:56.)
28. Mercurio en conjunción inferior.
29. Luna en perigeo (02:30.)
      Júpiter-Aldebaran.

Agosto
01. Venus 45° W
      Luna llena (21:27.)
02. Saturno-Spica.
09. Luna en cuarto menguante (12:55.)
10. Luna en apogeo (04:51.)
11. Luna-Júpiter.
12. Lluvia de meteoros Perseidas.
13. Luna-Venus
      Marte-Spica.
15. Venus en máxima elongación Oeste.
       Marte-Saturno.
16. Mercurio en máxima elongación Oeste.
17. Luna nueva (09:55.)
18. Mercurio y M44.
21. Luna-Spica.
22. Luna-Marte.
23. Luna en perigeo (13:39.)
24. Luna en cuarto creciente (07:53.)
31. Luna llena (07:58.)

Setiembre
01. Venus 44.9° al Oeste del Sol.
07. Luna en apogeo (00:00.)
08. Luna-Júpiter.
      Luna en cuarto menguante (07:15.)
10. Mercurio en conjunción superior.
12. Luna-Venus.
13. Venus-M44.
15. Luna nueva (20:11.)
18. Luna-Saturno
      Luna en perigeo (20:52.)
19. Luna-Marte.
22. Equinoccio (08:49.)
      Luna en cuarto creciente (13:41.)
29. Luna llena (21:19.)
       Urano en oposición.

Octubre
01. Venus 40.8° al Oeste del Sol.
02. Venus-Regulus.
04. Luna en apogeo (18:43.)
05. Luna-Júpiter.
08. Luna en cuarto menguante (01:33.)
12. Luna-Venus.
15. Luna nueva (06:02.)
16. Luna en perigeo (19:02.)
      Mercurio en perigeo.
20. Lluvia de meteoros Oriónidas.
21. Luna en cuarto creciente (21:32.)
25. Saturno en conjunción superior.
29. Luna llena (13:50.)

Noviembre
01. Venus 34.7° al Oeste del Sol.
       Luna en apogeo (09:30.)
       Luna-Júpiter.
06. Luna en cuarto menguante (18:36.)
11. Luna-Venus.
      Luna-Spica.
13. Luna nueva (16:08.)
      Eclipse total de Sol (16:12.) Visible en Australia y Nueva Zelanda.
14. Luna en perigeo (04:22.)
16. Luna-Marte.
      Venus-Spica.
17. Lluvia de meteoros Leónidas.
      Mercurio en conjunción inferior.
20. Luna en cuarto creciente (08:31.)
26. Venus-Saturno.
28. Eclipse penumbral de Luna (08:34.) No visible en Costa Rica.
      Luna llena (08:46.)
      Luna en apogeo (13:35.)
      Luna-Júpiter.

Diciembre
01. Venus 28.1° al Oeste del Sol.
02. Júpiter en oposición.
04. Mercurio en máxima elongación Oeste.
06. Luna en cuarto menguante (09:32.)
09. Mercurio-Venus.
      Luna-Spica.
10. Luna-Saturno.
11. Luna-Venus.
12. Júpiter-Aldebarán
      Luna en perigeo (17:14.)
13. Luna nueva (02:42.)
       Lluvia de meteoros Gemínidas.
18. Mercurio-Antares.
19. Luna en cuarto creciente (23:19.)
21. Solsticio (05:12.)
23. Venus-Antares.
25. Luna en apogeo (15:19.)
      Luna- Júpiter.
28. Luna llena (04:21.)