jueves, 28 de agosto de 2025

# 4. Nebulosas. 30 conversaciones sobre Astronomía . PIAM-UCR. ( clase del 02/09/2025)

[Esta presentación fue construida con material aportado por
Larissa Fung Chiong,
 como parte de un trabajo comunal, para su Colegio; Anglo-Americano.]

Una nebulosa es una enorme nube de gas (principalmente hidrógeno y helio) y polvo cósmico que “flota” en el espacio interestelar. Son esenciales en el ciclo de vida de las estrellas: algunas dan origen a nuevas estrellas, mientras que otras son restos de estrellas que han “muerto”. 

Pueden medir cientos de años luz de diámetro.

Su temperatura varía desde casi el cero absoluto en nebulosas oscuras hasta más de 10,000 °C en nebulosas de emisión.

El color depende de los elementos presentes y del tipo de luz (emisión, reflexión, absorción). Rojo: Hidrógeno (línea H-alfa). Verde: Oxígeno. Azul/violeta: Reflejo de luz estelar.

Las nebulosas pueden surgir de dos formas principales:
Nacimiento estelar: Una nube molecular colapsa por gravedad → se forman estrellas → la radiación ioniza el gas → nace una nebulosa de emisión.
Muerte estelar: Una estrella expulsa sus capas externas (como el Sol en unos 5 mil millones de años) → se forma una nebulosa planetaria o de supernova.
No suelen encontrarse en galaxias elípticas, que tienen estrellas más viejas.


El Catálogo Messier incluye varias nebulosas espectaculares
M27, la Nebulosa Dumbbell, fue la primera nebulosa planetaria descubierta.

 




Las nebulosas son importantes  por ser cunas de estrellas y planetas.
Ayudan a estudiar la composición química del universo.
Revelan procesos de formación y evolución estelar.
Algunas contienen moléculas orgánicas, clave para entender el origen de la vida.

La nebulosa más cercana a la Tierra es la Nebulosa de la Hélice (NGC 7293), ubicada en la constelación Aquarius. Se encuentra aproximadamente a 650–700 años luz de distancia. Es también una nebulosa planetaria, es decir, los restos de una estrella similar al Sol que expulsó sus capas externas al final de su vida.


 

 

# 3. Vía Láctea. 30 conversaciones sobre Astronomía . PIAM-UCR. (clase del 02/09/2025)

Espero no haberlo confundido con el título.

Mi intención es señalarle que desde cualquier punto de la Tierra, desde la Luna, e incluso si observamos desde un planeta del Sistema Solar como Neptuno, lo que miramos es una “banda lechosa” (por su mayor densidad de estrellas y nebulosas).
Así lo interpretaron los primeros homínidos que miraron el cielo hace unos dos millones de años, y así lo interpreta actualmente cualquier homo sapiens que ha estudiado solo un poquito de astronomía.

Si tiene la oportunidad de observar el 21 de diciembre (solsticio del sur), desde las 7 de la noche, con un cielo negro, despejado y sin contaminación lumínica (como en Tres Colinas), podrá ver una parte de la “banda de estrellas”, como se muestra en la figura 1 👆. 
Pero en realidad, una región particular de la banda de estrellas de la Vía Láctea se puede ver desde cualquier punto de la Tierra, en cualquier fecha, sólo tiene que buscar el sitio y la hora apropiada.

No podemos ver la forma de una galaxia espiral barrada que es la Galaxia, por el simple hecho de que estamos inmersos en ella (vivimos "dentro").
De la misma manera que usted no puede ver su casa -completa- si está en una de las habitaciones. Para verla requiere elevarse sobre la casa, digamos con un helicóptero, hasta tener el campo de visión apropiado para que la edificación entre totalmente en el encuadre de sus ojos, o de su cámara fotográfica.
Lo mismo sucede con la Tierra; la bola completa no la puede ver desde un avión, ni siquiera desde la Estación EspacialInternacional. Se requiere una distancia apropiada, por ejemplo, a medio camino de la Tierra y la Luna, o desde ésta.

"Blue marble".  07/12/1972; 05:22:47 a.m. 
Apollo 17. Viajando hacia la Luna. 
Distancia del módulo lunar a la Tierra 39 693.4 km, velocidad 14 587.8 km/h. 

Supongo que tiene claro que la Vía Láctea no es el centro del universo, y que hay muchas más galaxias por allí, como Andrómeda (similar en forma y un poco más grande), Triángulo (similar pero más pequeña), Nube Mayor de Magallanes (cercana y de forma irregular).

El Sol tampoco está en el centro de la Vía Láctea, ni siquiera es el centro del Sistema Solar, ya que ese punto le corresponde al -centro de masa del sistema- (el baricentro).

Los grandes planetas como Júpiter, Saturno. Urano y Neptuno, al recorrer sus órbitas, hacen que el Sol se bambolee un poco, y entonces tenga además del movimiento de rotación alrededor se su eje (cada 25 días), un movimiento de revolución alrededor del centro de masa (cada 12 años).

El Sistema Solar está a unos 30 000 años luz de distancia del centro de la Vía Láctea (la galaxia), más o menos a un tercio del tamaño del radio galáctico, en uno de los brazos exteriores (el de Orion).

Cuando Observamos en una noche hacia la constelación Sagittarius, estamos viendo hacia el interior de la galaxia, con su gran cantidad de estrellas nebulosas brillantes y oscuras y, hacia el agujero negro supermasivo de la galaxia; Sagitario A* (https://es.wikipedia.org/wiki/Sagitario_A*). 
Cuando observamos hacia la constelación Orion estamos mirando hacia el exterior de la galaxia.

Así pues, no tenemos una “foto” de la Vía Láctea, como galaxia.

Lo que tenemos es una “imagen” como la de arriba 👆; un esquema construido con observaciones cuidadosas y deducciones lógicas, en cierta manera comparada con otras galaxias que se consideran similares. El modelo de galaxia como “huevo frito” fue construido mentalmente, basado en cantidad de observaciones y razonamiento lógico.


Pero si tenemos muchas fotos de la banda de estrellas”, como las tomadas por Emilio Mora, desde Turrialba.
Usted puede comenzar a formar su colección en cualquier noche sin luna. Solo tiene que conseguir el equipo apropiado, el lugar y aprender un poco sobre astrofotografía, la ayuda es abundante en internet.

Según Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Milky_Way), el primer intento productivo de describir la forma de la Vía Láctea y la posición del Sol dentro de ella fue llevado a cabo por William Herschel en 1785, por medio de un conteo cuidadoso del número de estrellas en diferentes regiones del cielo.
En 1920 Edwin Hubble utilizó el telescopio Hooker del observatorio de Mount Wilson y estableció la forma que actualmente aceptamos. Descubrió también que nuestro vecino galáctico, la llamada en ese entonces nebulosa de Andrómeda, está 897 años luz del Sol, demasiado distante para ser parte de la Vía Láctea.


La Vía Láctea tiene una región central en forma de barra rodeada por un disco deformado de gas, polvo y estrellas como lo confirmo el Telescopio Espacial Spitzer en el 2005. Este disco está rodeado por un halo esferoidal de estrellas viejas y cúmulos globulares, de los cuales el 90% se encuentra a menos de 100 000 años luz del centro.
Trate de observar el cúmulo globular más brillante; el Omega Centauri (NGC 5139) 👆, puede hacerlo aún a simple vista, a partir del 15 de enero en la madrugada.

Cielo desde Costa Rica. 15/12/casi cualquier año/ 22:00
La curva Noreste-Sureste es el ecuador galático.
La curva Este-Oeste es el ecuador celeste (la mitad del cielo).
La curva por Leo, Cancer, Taurus, Aries, Pisces, Aquarius es la eclíptica, donde encontrará eventualmente al Sol, la Luna y los planetas.

martes, 12 de agosto de 2025

Venus y Júpiter. ¡De cerquita y con compañeros lejanos!

 Hoy 12 de agosto de 2025, estuviern muy cerca entre sí (¡visualmente!), los dos planetas más brillantes, en una desolada región de la constelación Gemini.


No es una "conjunción" rara; también estuvieron cercanos en febrero de 2023 [https://astronomia10norte.blogspot.com/2023/02/observe-la-conjuncion-de-venus-y.html] y volverán a estarlo, en unos 398,88 días (el período sinódico de Júpiter).

Júpiter:

Venus:

Magnitud visual (m = -1,8)

Magnitud visual (m = -3,9)

Distancia R = 5,949 au

Distancia R = 1,239 au

Diámetro aparente 33,15”

Diámetro aparente 13,47 “

Orto (12/08): 02:55

Orto (12/08): 02:56

Altura (04:00): 13,7°

Altitud: 13,5°

Acimut  (04:00) 68,9°

Acimut (04:00) 69,8°

Separación (04:00): 52’ 17” de arco

Constelación: Gemini - List of stars in Gemini - Wikipedia

https://www.heavens-above.com/PlanetSummary.aspx?lat=9.9325&lng=-84.0796&loc=San+Jos%c3%a9&alt=0&tz=UCT6


Desde luego, en mi fotografía👆 ; una exposición de 25 segundos, cámara en trípode (sin seguimiento) y una distancia focal de solo 200 mm, ISO 400, con una viejita Nikon D80, no se puede identificar las estrellas “cercanas” a
Júpiter  ni a Venus.
El cielo desde Zapote, San José, estuvo muy nublado, como casi siempre. 

Pero el programa Cartes du Ciel,  señala que algunas estrellas "vecinas" a los planetas, como 37 Gem y 44 Gem están a 56 y 478 años luz, respectivamente. 
También señala algunos asteroides, del cinturón entre Marte y Júpiter, como Cunitza, Katanga, Magnitka, Aaltje, Bruncia, Cosima, Ukraina, etc.

Mi amiga Rossy Estrada, tuvo mejor cielo y mejor cámara (de celular), desde San Antonio de Desamparados. En su imagen 👆👆se aprecian claramente los dos planetas (Venus es el de abajo) y la estrella Alhena (Beta Gem).
Además, el "asterismo" de Orión, casi completo y  la estrella más brillante del cielo (Sirius). Por poco se nos escapó el sobrevuelo de la ISS 👇.




martes, 1 de julio de 2025

Afelio; 4 de julio de 2025

https://cienciaiyiicr.blogspot.com/2022/06/sobre-este-asunto-de-frio-en-el-afelio.html

La órbita de la Tierra alrededor del Sol; en realidad la de cualquier planeta, cometa, asteroide, satélite natural o artificial, alrededor de una masa central, tomando en cuenta solo el efecto gravitatorio, es UNA ELIPSE, NO UN CIRCULO.

Esa elipse que llamamos la órbita de la Tierra tiene dos “focos”  y uno de ellos está el Sol. En el otro no hay nada.

Las distancia respectivas, mínima y máxima de la Tierra al foco solar, se denominan perihelio y afelio, respectivamente.

Las distancias Tierra-Sol correspondientes son 147 103 686 km y 152 087 738 km. Una diferencia porcentual de solo 3,2 %.

Las fechas en que esta posiciones ocurren son aproximadamente el 4 de enero y el 3 de julio (hora de Costa Rica).

A pesar de que en afelio la Tierra  está más alejada del Sol, esto no provoca temperaturas más frías.
Las estaciones las determina la inclinación del eje de rotación de la Tierra, no la distancia al Sol.
En el hemisferio norte de la Tierra el afelio cae en verano, mientras que en el hemisferio sur cae en invierno.

La rapidez tangencial con que la Tierra se mueve en afelio y en perihelio, usted las puede determinar con sus conocimientos de Física de X año (fuerza centrípeta = fuerza de gravitación), o con la Segunda Ley de Kepler:

mtierrav2/r= GMsolmtierra/r2
.

Obviamente esa rapidez es menor en afelio.
Haga la prueba con una pequeña bola atada a un acuerda.

En afelio es 28,76 km/s.
En perihelio es 30,29 km/s.


La velocidad angular de rotación de la Tierra digamos que no se altera; no depende mucho de factores orbitales, más bien de la conservación de su cantidad de movimiento angular.

Por esos dos factores👆 de velocidad, en
afelio y en Costa Rica:
El orto del Sol es a las 05:20.
El ocaso a las 18:01
[12 horas y 41 minutos].

En perihelio el orto es a las 05:55 y el ocaso a las 17:29 [11 horas 34 minutos].

jav

lunes, 9 de junio de 2025

Lunasticio mayor (“maximum lunar Standstill") casi coincidente con la luna llena de junio.

Posiblemente casi todas las personas interesadas en astronomía, o al menos en el ciclo anual del Sol (solsticios y equinoccios), tenemos un cierto conocimiento de que, visto desde la Tierra, el orto y el ocaso del Sol se aparta de la tradicional y escolar salida por el Este y puesta por el Oeste,  durante los “solsticios”. Tanto en el del Sur (21 /12) y el del Norte, al que nos acercamos (20/06).
https://cienciaiyiicr.blogspot.com/2025/05/junio-2025-lo-mas-importante-en.html

https://griffithobservatory.org/event/major-lunar-standstill-moonrise-june-11-2025/

En ambos casos la trayectoria de la estrella (siempre observada desde la Tierra), se separa más del ecuador celeste dsol=  ± 23,5°, a diferencia de su posición durante los equinoccios (21/03 y 21/09) en que está justamente en el ecuador (dsol = 0°) y por consecuencia su trayectoria es exactamente Este-Oeste.

Además, recuerde que la palabra solsticio significa algo así como “sol estático”, pues en la analogía con el péndulo que a veces uso:

  • El orto del Sol se aproxima lentamente a esta fecha -como frenando-, acercándose hacia su punto de mayor separación respecto al Este (para Costa Rica unos +24 grados).
  • Luego -se detiene- propiamente el día del solsticio.
  • Finalmente -da marcha atrás lentamente-, para volver al Este en el próximo equinoccio.
Por eso los días son más largos en las vecindades del solsticio del norte. (05:17… a … 17:59; unas 12 horas y 42 minutos, para Costa Rica).
También recuerde que al Sol no le está pasando nada, esto es solo consecuencia de la inclinación del eje de rotación de la Tierra y que por eso tenemos estaciones astronómicas.

https://astronomia10norte.blogspot.com/2024/05/lunasticio-mayor-casi-el-25-de-mayo-2024.html

Bueno todo este preámbulo para decirle que:

  1. La Luna también tiene a veces su salida exactamente por el Este (dluna= 0°), pero no siempre.
  2. Que luego sale un poco corrida hacia el Norte (hasta un +dluna ).
    11 de junio 2025; orto: a las 18:33, acimut 119° (Este-Noreste).
    Altitud máxima, poco después de medianoche (12/06; 00:22); altura h= 51°.
  3. otras veces corrida hacia el Sur (hasta un -dluna).
  4. Pero el ciclo no es anual; “es mensual”, cada 27,3 días (https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_month#Tropical_month).

Ahora, ¿cómo se compaginan la declinación solar y la lunar?
Evidentemente son fenómenos independientes. Analizado de manera simple hay dos datos para tomar en cuenta:

  1. El máximo y el mínimo de declinación solar ocurre durante (los solsticios, como ahora para el solsticio del norte (dsol=  + 23,5°).
  2. La órbita de la Luna está inclinada 5°15’ respecto a la eclíptica.
Entonces el “máximo absoluto” y el “mínimo relativo” de la declinación lunar  ocurre cuando estas cantidades se suman o se restan, como se ilustra en la figura.

Evidentemente esto no ocurre cada mes. Resulta que el período de recurrencia es de 18,6 años, la última vez fue en el 2006
(https://www.umass.edu/sunwheel/pages/moontable.html).

Bueno, eso está pasando justamente con esta
luna llena del 11 de junio (😕¡pero no será de color fresa!😒).
También ocurrirá un lunasticio cercano a la luna nueva el 24 de junio, ¡pero no se puede observar sus consecuencias!

Ahora; ¿le parece raro que el Sol tenga declinación d+ y la Luna d-?
Bueno es por ser luna llena (en oposición, 180° respecto del Sol).

Luna en Ophiuchus. 👆👉

Sol en Taurus 👆👉

 




Sol en el momento de la luna llena (01:44, 11/06/2025)



miércoles, 14 de mayo de 2025

Sistema Internacional de Unidades [20 de mayo. Día mundial de la metrología]

 En 1968, cuando regresé de mis estudios de Física en  The University of Texas at Austin, estaba muy entusiasmado con el Sistema Internacional de Unides (SI). En ese momento para mi, la "candela" era algo totalmente nuevo y exótico, por eso la usé de portada en mi primer libro.





 

Mis primeras dos publicaciones en 1972 y 1973 fueron sobre el SI.
Conté con la colaboración de mi esposa Liliette Umaña Muñoz, quien las usó en sus cursos de Física de X año, en el Colegio Superior de Señoritas, Liceo de Curridabat, Colegio Napoleón Quesada y Liceo Rodrigo Facio, en Zapote. El texto de la izquierda fue publicado por la empresa litográfica (¡en su casa!) de un querido amigo y mentor, el
Dr. Gil Chaverry Rodríguez y el de la derecha por la Editorial Lil.

La creación del Sistema Internacional se dio en 1960. Inspirada por el Sistema Métrico Decimal, que facilitó enormemente el manejo de unidades y las conversiones entre múltiplos y submúltiplos. Pero sus primeros pasos hay que buscarlos en Francia, luego de la Revolución (1789), cuando las definiciones de las unidades dejaron de ser de caracter absolutista (decretos reales particulares y locales) y comenzaron a ser universales.
Costa Rica aceptó los derechos, responsabilidades y obligaciones el 9 de agosto de 1973.
Posteriormente se fundaron el Laboratorio Costarricense de Metrología y el Lanamme.
Si usted requiere información profesional sobre estos temas, como le he dicho siempre, consulte a los profesionales del ramo:



¿Cual es el correcto?

 

¡De la misma empresa!


Le acepto que por simplicidad omita la unidad; pero cuando la colocó ¿...?

Pero este rótulo es el colmo.
¡¿no que era DISTANCIA FÍSICA?!
Y aún se lo encuentra en algunas oficinas.

 






El más irrepetado es el de superficie (m2). Aunque yo puedo con mi procesador, quizás sea muy dificil con otros.

Como divulgador científico, solo le voy a comentar algunas cosas cotidianas, simples, e importantes, que deberíamos conocer y aplicar:

  • Los nombres de las unidades “se escriben en singular”. Aún los que se establecido en honor a científicos; por ejemplo kelvin, ampere, candela y, desde luego, newton, joule, tesla, coulomb, pascal, etc. Simplemente porque se trata de la unidad, no de la persona.
  • Pero el “símbolo” de la unidad es con mayúscula; K, A, (cd), N, J, T, C, Pa, respectivamente.
  • Los símbolos de las unidades “no se pluralizan”, porque son ¡símbolos!, no son abreviaturas.
  • Así que no use “mts”, “seg”, “segs”, “Kmts”, “Kgr”, “gr”, para metros (m), segundos (s), kilómetros (km, kilogramos (kg), gramos (g), etc.

  1.  El metro, fue establecido por la Asamblea Nacional Francesa en 1791, se basaba en la circunferencia de la Tierra. Se definió como una diezmillonésima parte de la distancia desde el Polo Norte hasta el ecuador a lo largo del meridiano que pasa por París
  2. La definición original del kilogramo, establecida en 1795, era la masa de un litro de agua en su densidad máxima (aproximadamente 4 °C).
  3. La definición original del segundo, utilizada hasta 1967, se basaba en la astronomía y se definía como 1/86.400 de un día solar promedio.
  4. El kelvin se añadió formalmente al Sistema Internacional de Unidades en 1954, definiendo 273,16 K como el punto triple de agua (cohexistencia de sólido líquido y vapor)
  5. Un amper es una unidad de medida de la tasa de flujo o corriente de electrones en un conductor eléctrico. Un amper de corriente representa un culombio de carga eléctrica (6,24 x 1018 portadores de carga) que pasa por un punto específico en un segundo.
  6. Anteriormente, un mol era la cantidad de sustancia que contenía tantas entidades elementales como átomos había en 0,012 kilogramos de la forma más común de carbono, conocida como carbono-12
  7. Una bombilla fluorescente compacta de 25 W emite alrededor de 1700 lúmenes; Si esa luz se irradia por igual en todas las direcciones (es decir, a 4π estereoradianos), tendrá una intensidad de 135 candelas.

 Le recomiendo visitar este sitio: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/unidades/unidades/unidades.htm, para tener una actualización de estas unidades (definiciones modernas).

Escritura de los símbolos

Los símbolos de las Unidades SI, con raras excepciones como el caso del ohm (Ω), se expresan en caracteres romanos, en general, con minúsculas; sin embargo, si dichos símbolos corresponden a unidades derivadas de nombres propios, su letra inicial es mayúscula. Ejemplo, A de ampere, J de joule.

Los símbolos no van seguidos de punto, ni toman la s para el plural. Por ejemplo, se escribe 5 kg, no 5 kgs. Lo mismo 0,053 kg

Cuando el símbolo de un múltiplo o de un submúltiplo de una unidad lleva exponente, ésta afecta no solamente a la parte del símbolo que designa la unidad, sino al conjunto del símbolo. Por ejemplo, km2 significa (km)2, área de un cuadrado que tiene un km de lado, o sea 106 metros cuadrados y nunca k(m2), lo que correspondería a 1000 metros cuadrados.

El símbolo de la unidad sigue al símbolo del prefijo, sin espacio. Por ejemplo, cm, mm, etc.

El producto de los símbolos de de dos o más unidades se indica con preferencia por medio de un punto, como símbolo de multiplicación. Por ejemplo, newton-metro se puede escribir N·m, Nm, nunca mN, que significaría milinewton.

Cuando una unidad derivada es el cociente de otras dos, se puede utilizar la barra oblicua (/), la barra horizontal o bien potencias negativas, para evitar el denominador. 

No se debe introducir en una misma línea más de una barra oblicua, a menos que se añadan paréntesis, a fin de evitar toda ambigüedad. En los casos complejos pueden utilizarse paréntesis o potencias negativas.

m/s2 o bien m·s-2 pero no m/s/s(Pa·s)/(kg/m3)  pero no Pa·s/kg/m3

Los nombres de las unidades debidos a nombres propios de científicos eminentes deben de escribirse con idéntica ortografía que el nombre de éstos, pero con minúscula inicial. No obstante, serán igualmente aceptables sus denominaciones castellanizadas de uso habitual, siempre que estén reconocidas por la Real Academia de la Lengua. Por ejemplo, amperio, voltio, faradio, culombio, julio, ohmio, voltio, watio, weberio  (¡no me agrada despreciar el nobre del científico y llevarlo al idioma local, si visita Wikipedia verá que en casi todos los idiomas se conserva el nombre en el idioma vernáculo).

Los nombres de las unidades toman una s en el plural (ejemplo 10 newtons) excepto las que terminan en s, x ó z.

En los números, la coma se utiliza solamente para separar la parte entera de la decimal. Para facilitar la lectura, los números pueden estar divididos en grupos de tres cifras (a partir de la coma, si hay alguna) estos grupos no se separan por puntos ni comas. La separación en grupos no se utiliza para los números de cuatro cifras que designan un año.


Un ánguloplano mide 1 radián , si la cuerda del ángulo central es igual al radio de la circunferencia.

Un ángulo sólido mide             1 estereoradián, si la superficie del casquete es igual a la segunda potencia del radio de la esfera.