Vol. 1 Nº 3 Marzo, 2015
El Universo Nueva época
1902-2015 Ciento trece años divulgando la astronomía ¡Felicidades SAM!
En la frontera La Vía Láctea en 3d
Honroso pasado en el presente Un eclipse a la mexicana
Interacciones
Astronomía y Radioastronomía, atrayendo a los jóvenes
Índice 4 Editorial Noticias
6 • El agujero negro más grande detectado hasta ahora en el Universo 8 • El instrumento astronómico OAXACA recibe su primera luz
En la frontera
12 • La Vía Láctea en tercera dimensión Honroso pasado en el presente
28 • Un eclipse mexicano Interacciones
44 • La Astronomía y la Radioastronomía 51 Efemérides
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Editorial Un siglo, más dos lustros, más mil noventa y cinco días empeñados en compartir con toda la gente lo que vamos sabiendo del cosmos, y de la ciencia en general, no se dice fácil. ¡Menos aún se hace! Es una proeza, y ante todo, es esa generosidad que nos hace más humanos.
Consejo Directivo Sociedad Astronómica de México, A.C. Alejandro Farah Presidente Carolina Keiman Vicepresidente Enrique Anzures Secretario Rubén Becerril Tesorero Christophe Morisset Primer Vocal Alberto Renovales Primer Vocal
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En efecto. Por motivos escolásticos se nos ha inducido a creer que con la agricultura nace la civilización. Mas la ciencia nos hace ante todo ser escépticos, reflexionar, indagar en los hechos y desterrar las creencias, las leyendas, las supercherías. Antes que sembrar plantas nuestros ancestros necesitaban saber cuáles plantas sembrar, dónde sembrar y particularmente cuándo. No había aún calendarios ni anotaciones a las cuáles recurrir. Hubo que hacerlas observando el entorno, encontrando repeticiones en la naturaleza... en el cielo, el día, la noche, la bola de fuego, los puntitos brillantes. No siempre sucede todo igual… Sin embargo, ¡hay patrones que se repiten! Cuando la bola de fuego está en tal posición y conjuntos de puntitos brillantes en la noche en esta otra posición, la vegetación florece, las hojas se caen, el ambiente es más frío o más caliente, los animales se esconden, se van, se duermen. En el principio fue la astronomía y después la agricultura. Ir entendiendo esos procesos nos permitió sobrevivir como especie frente a la competencia de otras.
Cuando esto se aprehende, se hace consciente, se quiere saber más. Hoy pocos ignoran que la bola de fuego es el Sol, los puntitos brillantes son estrellas, planetas y más; que hay cuatro estaciones al año, que 365 días hacen un ciclo para volver a empezar y que sabemos muchísimo más de todo eso. Cuesta trabajo comprender ¿por qué no todos lo saben y lo valoran? ¿Por qué eso tan importante no se transmite de generación en generación? Con esa inquietud alguien invita a otros y otras a asociarse con el fin de compartir a los demás todo eso que se va sabiendo. Si las parejas suelen no perdurar, puede valorarse entonces la proeza de sostener vigente y activa una agrupación voluntaria de individuos, como la Sociedad Astronómica de México, con el objetivo primordial de compartir lo que los humanos hemos venido aprendiendo de ese cielo nocturno durante 5 mil 876 semanas, desde 1902. La SAM ha tenido sus claros y oscuros, y aún tiene muchos retos por delante. Estamos seguros que con la voluntad y las buenas razones habremos de cumplir más siglos divulgando la astronomía. Marzo de 2015
Rolando Ísita Tornell
El universo Consejo Editorial Alejandro Farah Armando Higareda Arcadio Poveda José R. de la Herrán José Franco Vladimir Ávila Reese Raúl Mujica Luis Felipe Rodríguez Directorio Presidente de la SAM Alejandro Farah Vicepresidenta Carolina Keiman Coordinador Editorial Rolando Ísita Comité revisor Carolina Keiman Gloria Delgado Inglada Christophe Morisset Diseño Elisabeth Cruz
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Noticias
El agujero negro
más grande detectado hasta ahora en el Universo
El 16 de octubre del 2014, el Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica (INAOE), dio a conocer el hallazgo del que podría ser el agujero negro más masivo detectado hasta ahora.
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La investigación que condujo a este descubrimiento la realizó un grupo internacional liderado por Omar López Cruz, investigador del INAOE, México.
Esta investigación ya ha sido presentada en Astrophysical Journal Letters, una de las más importantes revistas científicas en astronomía del mundo.
Este agujero negro supermasivo podría tener una masa diez mil veces mayor a la del Sol, o comparable a toda la masa de la Vía Láctea, nuestra galaxia. Se encuentra en la galaxia Holm 15A, del cúmulo de galaxias Abell 85, a 700 millones de años luz de distancia.
El grupo de López Cruz está a la espera de la autorización de tiempo de observación en el Telescopio Espacial Hubble y del Gran Telescopio de Canarias para corroborar con más precisión este descubrimiento.
Para su hallazgo fue utilizada la base de datos pública de los telescopios terrestres y espaciales, SLOAN Digital Sky Survey, Canadá, Francia y Hawaii; Chandra, y XMM y además de los obtenidos por el investigador en jefe en su tesis doctoral.
Además de López Cruz, se encuentran Christopher Añorve, Héctor Ibarra Medel, los profesores M. Birkinshaw y D.M. Worrall, Wayne A. Barkhouse, Juan Pablo Torres Papaqui y Verónica Motta.
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Noticias
El instrumento astronómico OAXACA recibe su primera luz Planeta Neptuno
Imagen corregida con óptica adaptativa
Imagen sin corregir
OAXACA es un instrumento astronómico cuyo servicio es reducir la distorsión de las fuentes de luz provenientes del cosmos causado por la atmósfera terrestre (difracción), es una variante de la tecnología conocida con el nombre de óptica adaptativa.
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Esquema de un sistema de óptica adaptativa
Recientemente, instrumentistas del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México lograron obtener la primera imagen a través de este instrumento que se encontraba en fase de desarrollo en los laboratorios del instituto. El instrumento llamado OAXACA está siendo desarrollado por los investigadores Alan Watson, Salvador Cuevas, Beatriz Sánchez y Luis Carlos Álvarez Núñez, del Instituto de Astronomía UNAM. OAXACA cuenta con un espejo que se deforma deliberadamente con el fin de contrarrestar la turbulencia atmosférica, además de auxiliarse con una docena de lentes y electrónica muy compleja que permite aumentar un 40% la resolución de la imagen del telescopio al que esté adosado el instrumento.
OAXACA se instalará próximamente en el telescopio con espejo primario de 2.12 metros del Observatorio Astronómico Nacional, ubicado en la Sierra de San Pedro Mártir, en Baja California (OAN SPM). Estará instalado en el telescopio con algún otro instrumento, con el objetivo de mejorar las imágenes que se obtengan. México no cuenta actualmente con algún telescopio con óptica adaptativa. OAXACA será un parteaguas para modificar los telescopios en funcionamiento para mejorar su calidad de imagen sin necesidad de construir otro. Siendo una tecnología desarrollada en el país, permitirá bajar los costos, al igual de su exportación a otros observatorios internacionales.
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En la 10
El 19 de diciembre fue lanzado el satélite astronómico Gaia cuya misión, que durará cinco años, proporcionará por vez primera una visión tridimensional de la Vía Láctea. Esta visión inédita de la Galaxia promete revolucionar nuestro conocimiento sobre la misma y profundizar el estudio de su origen y evolución.
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La Vía Láctea en tercera dimensión Luis A. Aguilar Chiu
(IAUNAM/Ensenada)
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Cosmología
Hoy en día nos hemos acostumbrado a la aparición, cada vez más frecuente, de películas en tercera dimensión. El impacto visual de una escena en 3D es mucho mayor que el de la misma escena sin este efecto. Además, una imagen que se percibe en 3 dimensiones contiene más información que una imagen plana. La razón por la que tenemos dos ojos que miran ambos hacia el frente es la percepción de profundidad. Esto puede ser fácilmente observado si estiramos un brazo y ponemos un dedo frente a nosotros. Si lo vemos con un ojo cerrado y luego lo miramos con el otro ojo cerrado, veremos que la posición del dedo contra el fondo es ligeramente distinta; a este efecto se le llama “paralaje”, y es el que usa el cerebro para generar la sensación de profundidad. Entre mayor sea la distancia al objeto, menor será el paralaje. Por esto es que el efecto de profundidad se pierde al mirar objetos distantes. La percepción del mundo en 3D es mucho mejor que ver todo como imágenes planas.
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Paralaje
El paralaje es el cambio aparente en la posición en el cielo de una estrella cuando se mira desde puntos opuestos de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. El ángulo de paralaje es una medida de que tan distante esta la estrella. Sin embargo, a distancias mayores, el paralaje disminuye.
¿Qué tan distantes están las estrellas? ¿Cómo vemos el Universo? Basta mirar el cielo estrellado en una noche oscura para darnos cuenta que percibimos el Universo como una imagen plana: no tenemos sensación de profundidad al observar el cielo estrellado, las estrellas están a distancias enormes de nosotros, el paralaje es prácticamente nulo. Uno de los problemas fundamentales de la Astronomía ha sido la determinación de las distancias de los cuerpos celestes que pueblan el Universo. Existe una gran diversidad de métodos, que los astrónomos han desarrollado para determinar distancias. Con excepción de solo un método, todos son indirectos y requieren el uso de hipótesis. El único método directo es el paralaje, el astrónomo usa el desplazamiento de la Tierra alrededor del Sol para medir dicho
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efecto. En lugar de usar los seis centímetros de separación entre nuestros ojos, usan los 300 millones de kilómetros del diámetro de la órbita terrestre. Aún con esta distancia enorme, el efecto de paralaje es minúsculo. La estrella más cercana a nosotros, Próxima Centauri, está a 4.2 años-luz y produce un paralaje de tan solo 0.77 segundos de arco, esto es equivalente al tamaño aparente de una moneda de diez pesos observada desde una distancia de 7.5 kilómetros. Si quisiéramos observar las estrellas de la nebulosa de Orión tendríamos que situar la moneda de 10 pesos a 750 kilómetros de distancia.
La Astrometría Espacial La parte de la Astronomía que se ocupa en medir la posición de los astros, así como su movimiento, es la Astrometría, una de las disciplinas más antiguas de la Astronomía que sigue jugando un papel muy importante en la actualidad. La posición de las estrellas se ha determinado por medio de imágenes obtenidas con telescopios. Sin embargo, la turbulencia de la atmósfera de la Tierra hace que las imágenes de las estrellas se vean como manchas. Hacer mediciones desde el espacio mejora enormemente la calidad y la profundidad a la que podemos medir distancias. En 1989 la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés), lanzó el primer satélite astrométrico espacial: Hipparcos. Este satélite determinó los paralajes y movimientos de 110,000 estrellas. La precisión alcanzada por él fue de 10 milisegundos de arco y sus resultados revolucionaron el entendimiento sobre el movimiento de las estrellas en el entorno solar. Sin embargo, dado que este entorno tiene un tamaño pequeño comparado con el de toda la Galaxia, era necesario llegar a distancias mayores.
La 5 cantidades que mide la Astrometría son las coordenadas del objeto en el cielo (α , δ), el ángulo de paralaje π y las dos componentes del movimiento propio o velocidad angular en el cielo (μα, μδ). La combinación de desplazamiento por paralaje y por movimiento propio, resulta en una trayectoria aparente en el cielo en forma de rizo.
La Misión Espacial Gaia ¿Cómo se pueden medir en la enorme bóveda celeste ángulos tan pequeños? Lo que necesitamos es un telescopio de gran agudeza visual, flotando en el espacio, lejos de la influencia perturbadora del Sol, de la Tierra o de cualquier otro objeto del Sistema Solar; en un ambiente muy estable, donde las variaciones de fuerzas, de radiación y de temperatura sean mínimas. En su interior, el telescopio y su plataforma, junto con todos los instrumentos de medición deben soportar deformaciones ínfimas, pues se trata de un instrumento de medición fina que no podría funcionar apropiadamente sin una montura absolutamente estable. Además, para mantener una gran precisión en la medición de una enorme cantidad de estrellas en direcciones diferentes en el cielo, es necesario 15
realizar mediciones simultáneas en direcciones diferentes. Por esta razón es que Gaia cuenta con dos telescopios, cuyas imágenes se combinan en un solo detector en el que se realizan las mediciones.
su operación, se espera que esta estructura no sufra deformaciones mayores al de las 60 mil-millonésimas de milímetro (equivalente al diámetro de dos átomos de Helio).
Los requerimientos descritos nos perfilan cuál es la misión Gaia: un satélite construido con los materiales más rígidos que se hayan desarrollado hasta hoy, con dos telescopios de gran resolución, cuyas imágenes se combinan. Asimismo, el satélite debe estar estacionado en un lugar del espacio donde se pueda mantener sin necesidad de estar corrigiendo continuamente su posición y lejos de cualquier objeto mayor del Sistema Solar.
Además de los dos telescopios, Gaia tiene una cámara electrónica con un detector CCD. Estos detectores son los mismos usados en las cámaras electrónicas comerciales, pero con características muy especiales. Mientras los usados en cámaras comerciales tienen dimensiones de hasta unos tres y medio centímetros, el detector de Gaia es un mosaico que tiene un metro por cuarenta centímetros. Otro aspecto importante es el número de pixeles. Las cámaras en los teléfonos celulares tienen alrededor de 4 millones de pixeles. Las cámaras profesionales tienen hasta 36 millones de ellos. El detector de Gaia tiene ¡938 millones de pixeles! Cada imagen completa genera un archivo de varios gigabytes.
La tecnología detrás de Gaia Los técnicos e ingenieros que diseñaron y construyeron Gaia fabricaron toda la plataforma donde residen los telescopios y la cámara con un material muy rígido, cuya expansión o contracción por cambios de temperatura es muy pequeña. Esto último minimiza las diferencias de temperatura responsables de las deformaciones por dilatación térmica. El material usado es el Carburo de Silicio (SiC), un material de estructura cristalina con una dureza mayor que la de cualquier material, excepto el diamante y que es usado, entre otras cosas, para fabricar pastillas de freno de autos deportivos de alto rendimiento, placas blindadas para chalecos antibalas, y como filos cortantes de herramientas. En el caso de Gaia se ha construido una estructura hexagonal de un poco mas de 2 metros de diámetro en donde van montados todos los instrumentos ópticos del satélite. Durante 16
Otro requerimiento especial de Gaia es la eliminación total de movimiento durante su operación, ya que éste puede introducir vibraciones que harían imposible alcanzar la precisión requerida en las mediciones. La antena de transmisión de Gaia utiliza la misma tecnología empleada en las torres de comunicación de teléfonos celulares, que permiten direccionar la transmisión sin que haya partes móviles en las antenas.
Diagrama esquemático de las partes que componen el satélite Gaia. La parte inferior que incluye los páneles solares fijos, el anillo de propulsión y los tanques de combustible constituyen el módulo de propulsión. La parte intermedia es el módulo de servicio que incluye toda la electrónica y computadoras. La parte superior es el módulo científico que incluye el banco óptico, los dos telescopios y los instrumentos del plano focal.
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Puntos Lagrangianos del sistema Sol-tierra.
Puntos Lagrangianos del sistema Sol-tierra. Representación artística de nuestra Galaxia indicando las posiciones del Sol y centro galáctico. Se indican los círculos de alcance máximo de las mediciones a un 10% de precisión, de Hipparcos, así como de Gaia para estrellas tipo solar así como de estrellas gigantes.
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La posición donde estará Gaia Como ya mencionamos, el punto desde el cual Gaia hará sus mediciones es muy importante. Se ha escogido el llamado “punto L2 de Lagrange” del sistema SolTierra para colocar a Gaia. Este punto se localiza a un millón y medio de kilómetros de la Tierra en dirección opuesta al Sol, visto desde la Tierra. Los puntos de Lagrange son lugares donde la fuerza de atracción gravitacional del Sol y de la Tierra, es balanceada por el efecto centrífugo de un cuerpo en órbita alrededor del Sol. De esta manera, Gaia
puede permanecer en el mismo punto en relación al Sol y la Tierra, dando vueltas alrededor del Sol junto con la Tierra, sin que sea necesario encender sus motores constantemente y sólo para realizar ajustes mínimos a su posición. Además, por su lejanía, en el punto escogido las fluctuaciones de las fuerzas causadas por otros cuerpos del Sistema Solar, que podrían introducir deformaciones en el satélite, son muy pequeñas. También las fluctuaciones térmicas, que pudiesen provocar dilataciones en la estructura del satélite o sus instrumentos de medición, son prácticamente inexistentes.
Mosaico del detector de Gaia.
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El modo de operación Gaia no hará observaciones individuales de estrellas o de otros objetos celestes, sino que operará a modo de patrullaje, donde de manera sistemática observará toda la bóveda celeste. El satélite rotará constantemente sobre un eje a 45° de la dirección del Sol, completando una vuelta cada 6 horas. Además, el satélite tiene un movimiento de precesión alrededor de la dirección al Sol, completando una vuelta cada 63 días. Todos estos giros, junto con el movimiento orbital alrededor del Sol, hacen que al cabo de 6 meses Gaia pueda cubrir todo el cielo, y al final de la misión programada para 5 años, habrá observado cada parte del cielo en promedio unas 70 veces. Este barrido de todo el cielo permitirá a los astrónomos reconstruir el mapa de todo el cielo con altísima precisión, incluyendo no solo las 20
posiciones, sino los paralajes y el movimiento en el cielo de cada objeto. La enorme distancia entre Gaia y la Tierra, aunado a la potencia limitada de los transmisores de radio del satélite, hacen que la velocidad a la que se transmiten los datos a la Tierra no permita descargar toda la imagen detectada por los sensores CCD. El espacio entre los objetos celestes no interesa, la computadora a bordo del satélite selecciona solo un pedazo pequeño de cada imagen centrado en cada objeto a medirse, y es sólo este segmento el que se transmite a la Tierra. A diferencia del Telescopio Espacial Hubble, Gaia no tomará fotografías, sólo transmitirá información numérica que será utilizada en la Tierra para reconstruir con procesadores muy potentes el mapa en tercera dimensión de la Vía Láctea.
Gaia durante pruebas de validación en la compañía Astrium en Toulouse, Francia.
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Gaia durante pruebas de validación en la compañía Astrium en Toulouse, Francia.
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Los resultados esperados En la Vía Láctea, existen aproximadamente cien mil millones de estrellas, más que el número de neuronas en el cerebro humano. Conocemos con precisión las distancias y velocidades de solo un puñado de éstas, todas confinadas al entorno del Sistema Solar, apenas una millonésima del total de estrellas en la Galaxia. Además del valor de este catálogo de estrellas, esto no es lo único que Gaia aportará. Gaia observará y medirá cualquier objeto que aparezca en el cielo, desde quásares y galaxias en el espacio profundo, hasta asteroides en el Sistema Solar. Se estima que el catálogo de quásares que Gaia descubra será la lista más extensa jamás compilada de estos objetos. Esto nos permitirá estudiar su evolución a lo largo de la vida del Universo, aportando información sobre el desarrollo de la estructura en gran escala del Universo y el proceso de formación de galaxias. Por otro lado, Gaia permitirá el descubrimiento de miles de asteroides hasta ahora no observados; en particular aquellos que se encuentran dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. De especial importancia es el descubrir asteroides cuyas órbitas cruzan la órbita de la Tierra y que podrían constituir un peligro latente para la vida en nuestro Planeta.
Gaia y la comunidad científica Gaia es una misión de enorme trascendencia para la Astronomía. Si bien es resultado de los esfuerzos de la Agencia Espacial Europea, sus frutos se es-
parcirán más allá de las naciones que la integran. La ciencia es una empresa sin fronteras, donde todos los resultados obtenidos son compartidos entre toda la comunidad, y Gaia no será la excepción. Sin embargo, para poder obtener frutos del alud de información que nos brindará Gaia, es necesario estar preparados desde ahora con las herramientas numéricas que nos permitan leer, seleccionar y analizar los datos obtenidos. El desarrollo de estas herramientas requiere, por un lado, un conocimiento extenso de los detalles técnicos del modo de operar de Gaia y, por otro, una amplia experiencia en el modelaje astronómico de los objetos que se pretende estudiar. Esto implica que se necesita de la confluencia de técnicos y astrónomos para el desarrollo de estas herramientas de análisis y modelaje. Desde hace ya casi una década, la comunidad de técnicos y científicos europeos interesados en Gaia se ha organizado en grupos de trabajo con metas específicas. Estos grupos tienen membresía de cientos de personas que trabajan esparcidos geográficamente para un objetivo común. Existen, por ejemplo, grupos encargados de desarrollar los programas de análisis de los datos tal cual llegarán del satélite. Existen otros grupos encargados de modelar la fotometría y la espectrometría. Hay también grupos interesados en desarrollar herramientas que nos permitan estudiar estrellas variables con base en los datos de Gaia. Hay otros grupos enfocados en cúmulos estelares, estrellas binarias, exoplanetas, dinámica galáctica, evolución de quásares, etc. Cada grupo de trabajo tiene un líder, 23
quienes organizan simposios y reuniones con cierta frecuencia, manteniendo así un nivel de actividad constante que llegó a su punto de actividad más febril con el lanzamiento de Gaia. Entre las instituciones involucradas en el proyecto Gaia cabe hacer notar el de la Universidad de Barcelona, España, donde se trabaja simultáneamente en aspectos técnicos como la caracterización del sistema fotométrico de Gaia y la simulación del catálogo completo. Como se ha explicado anteriormente, Gaia no transmite imágenes sino datos numéricos, a partir de los cuales se reconstruye el mapa de nuestra Galaxia. Por ello, es necesario simular el catálogo de Gaia, lo cual permite probar de antemano todo el software que es necesario utilizar para obtener el mapa final. Este es un proceso muy demandante en su capacidad de cálculo. Debido a ello, la Universidad de Barcelona adquirió una supercomputadora llamada Mare Nostrum, dedicada a la simulación del catálogo final de Gaia. Sin embargo, la actividad alrededor de Gaia no se limita al desarrollo de herramientas numéricas. El factor humano es de gran importancia y, dados los tiempos de la misión, es necesario preparar a nuevas generaciones de investigadores versados en los aspectos técnicos y científicos de Gaia, que puedan obtener el mayor beneficio de los datos de la misión, que puedan desarrollar y aplicar nuevas técnicas estadísticas para confrontar los datos con las teorías. Reconociendo este aspecto fundamental, la Unión Europea ha financiado y organizado una red educativa en la que un 24
número reducido de estudiantes de todo el mundo se prepara, guiado por los mejores especialistas en cada tema, para tener los conocimientos adecuados para incorporarse a los grupos de trabajo de Gaia. Asimismo, se organizan escuelas internacionales de muy alto nivel, dirigidos a estos estudiantes y cualesquiera otros interesados en el tema.
La UNAM en el proyecto Gaia A pesar de que México no participa como nación en el proyecto Gaia, ha tenido influencia en el proyecto, puesto que investigadores del Instituto de Astronomía de la UNAM (IA UNAM) forman parte de algunos de los grupos de trabajo de Gaia que laboran en la Universidad de Barcelona. Con lo que ha habido intercambio de estudiantes entre las dos instituciones, se han realizado tesis doctorales codirigidas por investigadores de ambas instituciones y se han publicado artículos originales de investigación en colaboración, y también investigadores del IAUNAM han participado como profesores y como organizadores en escuelas de Gaia. Finalmente, y en un esfuerzo por acercar la ciencia de Gaia a estudiantes de México, en particular, y de Latinoamérica en general, se organizó una escuela de Gaia dedicada a la Dinámica Galáctica, en el campus de la UNAM y que se llevó a cabo a principios de Noviembre en el área académica de la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la UNAM. Cabe resaltar que esta es la primera escuela de Gaia que se realiza fuera de Europa. La participación de México en el proyecto Gaia, aunque peque-
ña por el momento, es muy vigorosa y se espera crezca mucho más, muy pronto.
El impacto científico de Gaia El impacto, que se espera que tengan los resultados de Gaia, abarcará prácticamente toda la Astronomía, desde estudios del Sistema Solar, pasando por el descubrimiento de planetas en otras estrellas, estudios de evolución estelar y de estrellas variables, así como de la estructura, origen y evolución de nuestra galaxia, hasta el ámbito de las galaxias y la cosmología. En el caso de estudios de nuestra Galaxia, la aportación será revolucionaria. Nuestro conocimiento actual de la Vía Láctea se basa en información imprecisa, conociendo solo las inmediaciones del Sol con una precisión suficiente. Esto ha obligado a los astrónomos a basar buena parte del conocimiento de la galaxia con base a modelos extrapolados de lo que sabemos del entorno solar. Al poder separar las diversas generaciones de estrellas que conforman la Vía Láctea, y conocer sus características particulares, podemos tener una idea de cómo fue el proceso de formación de nuestra galaxia y cómo es que ha evolucionado hasta llegar a su forma actual. Esto es de enorme importancia, pues al estar inmersos en nuestra propia galaxia, podemos conocer con gran detalle su historia, permitiéndonos entender mejor otras galaxias.
El impacto social de Gaia La Unión Europea está sumida en una profunda crisis económica. Ante eso,
muchos ciudadanos se preguntan si una misión como Gaia, con un costo que supera los mil millones de euros, no representa un gasto extravagante que no puede darse el lujo de hacer. Estas críticas son válidas y es necesario responderlas. Los mil millones de euros no van a bordo de Gaia y lanzados al espacio junto con el satélite. Todo este dinero se queda dentro de la misma Unión Europea estimulando la economía regional. Asimismo, al ser un proyecto de muy alta tecnología, implica el desarrollo de nuevas técnicas de manufactura, de nuevos materiales con propiedades novedosas, la creación de nuevas empresas con personal altamente calificado que pueden ampliar la gama de otros productos manufacturados en la región. Proyectos como Gaia, de muy alta tecnología, lejos de ser un lujo extravagante, representan nuevas oportunidades para la economía de los países involucrados. Gaia crea empleos de alta calidad y propicia el entrenamiento de personal que pueda ocuparlos. Por otra parte, Gaia contribuye a la formación de nuevas generaciones de científicos de muy alta calidad. En un mundo donde domina la llamada economía del conocimiento, es de gran importancia el contar con investigadores de talla internacional. Sin embargo, más allá de justificaciones económicas, políticas y sociales, el proyecto Gaia es la necesidad profunda y fundamental que tiene la humanidad de conocer lo que nos rodea más allá de la vida cotidiana y buscar un propósito fundamental. Esto es lo que nos define como humanos, es la justificación última de Gaia. 25
Honroso pasado en el presente
Un eclipse mexicano Susana Biro
Eclipse total de sol Fotografiado por J.Gallo, YerbanĂs, Durango, 1923
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El eclipse total de Sol del 10 de septiembre de 1923, que solamente se pudo observar en México, fue el objeto de estudio minucioso por parte de los científicos, un espectáculo para el público general, una responsabilidad para el gobierno del país. Fue, además, una oportunidad para que el Observatorio Astronómico Nacional (OAN) captara la atención de varios públicos por unos días.
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Los usos de un eclipse Gracias a las notables mejoras en los medios de transporte, en el siglo XIX, las expediciones científicas se volvieron muy comunes, y especialmente aquellas destinadas a hacer observaciones de los eclipses de Sol. Sin importar dónde se daría la conjunción de la Luna con el Sol, los astrónomos hacían largos viajes con sus pesados instrumentos para presenciar un fenómeno con duración de escasos minutos. Antes de 1840, las observaciones más importantes durante un eclipse total de Sol consistían en la medición precisa de la hora del primero y último contacto entre los discos de la Luna y el Sol, así como del inicio y final del ocultamiento total. Esta información era especialmente importante para conocer los parámetros de la órbita de la Luna. La tarea de medir los cuatro contactos era tan laboriosa, que quedaba poco tiempo para fijarse en otra cosa. Sin embargo, en 1836 y 1842 el astrónomo inglés Francis Baily hizo sendas expediciones para observar dos eclipses de Sol y notó partes del fenómeno hasta entonces ignoradas.
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Pudo ver las perlas brillantes que aparecen justo antes y después de la totalidad (y que ahora llevan su nombre), la forma de la corona e incluso algunas protuberancias. Como hasta ese momento los astrónomos no habían reparado en estos fenómenos, tardaron en darle una explicación. Pensaron que podría tratarse de la atmósfera de la Luna, pero el siguiente eclipse resolvió esta duda, pues se vio que la corona permanece concéntrica con el Sol mientras que la Luna pasa por delante de éste. Además, con el inicio del uso de la fotografía en la astronomía, fue posible registrar con gran precisión los eclipses, especialmente la corona. Con las imágenes producidas sobre placas fotográficas quedó claro que tanto la corona como las protuberancias eran parte del Sol. En este mismo periodo inició la espectroscopía, que muy pronto se utilizó para observar la luz proveniente de los astros, y gracias a la cual se obtuvo información acerca de la composición química del Sol. También se tomaron espectros de la corona durante los eclipses y se encontró que éstos diferían a los del Sol, abriendo así más preguntas sobre este curioso fenómeno.
En la segunda mitad del siglo XIX, combinando ciencias como la física y la química, y técnicas como la fotografía y nuevos instrumentos para su observación, se consolidó una comunidad internacional dedicada exclusivamente a la física solar. Fue entonces que se construyeron numerosos observatorios solares en todo el mundo y se formó la Solar Union para compartir sus avances. Gracias a la colaboración internacional de estos especialistas, a inicios del siglo XX los físicos solares sabían que el Sol es una bola de gas (y no de roca, como se pensaba poco antes), que la corona y las protuberancias presentan variaciones que están relacionadas con los cambios en las manchas solares, y que éstas a su vez dependen del campo magnético de nuestra estrella. Así pues, las observaciones de eclipses en esta época servían para complementar lo que se conocía sobre el Sol y el Sistema Solar. Sin embargo, la pregunta científica más importante para la cual podía ser útil un eclipse a principios del siglo XX realmente no tenía que ver estrictamente con nuestra estrella. Se trataba de ver si, como
lo predecía la Teoría de la Relatividad de Einstein, la presencia de un cuerpo masivo como el Sol “dobla” los rayos de luz de los astros al pasar cerca de él. Esta pregunta ya había sido respondida afirmativamente con las observaciones de Arthur Eddington del eclipse durante 1919 y del equipo del Observatorio de Lick en el eclipse de 1922. Al pasar estos dos eclipses, la mayoría de los especialistas estaban de acuerdo en que la pregunta sobre la teoría de Einstein había sido respondida. Sin embargo, aún quedaban pendientes por conocer importantes aspectos que se pueden observar durante un eclipse, como la composición y los cambios de la corona de nuestra estrella, así como los trastornos magnéticos y climáticos que ocurren en la Tierra. Es en este contexto que se dio el eclipse total de Sol del 10 de septiembre de 1923 que solamente podría ser observado en México, donde la franja de sombra atravesaría la parte norte de la República Mexicana durante unos cuantos minutos.
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Mapa del Eclipse de 1923
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Tres minutos, tres culturas Joaquín Gallo, entonces director del Observatorio Astronómico Nacional de México (OAN), coordinó diversas actividades en torno del eclipse. Consiguió apoyo económico extraordinario, organizó dos expediciones mexicanas y apoyó a una docena de grupos de científicos extranjeros para instalar campamentos de observación en el norte de México donde se esperaba que el fenómeno fuera visible. Difundió la información de interés para el público general como la ubicación y las horas de visibilidad del espectáculo, las maneras recomendables de hacer la observación y una explicación científica de los eclipses en general. Junto con las expediciones científicas, hubo una gran cantidad de excursiones turísticas hacia el norte del país. En consecuencia, el 10 de septiembre de 1923 se reunieron para observar el eclipse total de Sol los científicos, el público general y representantes del gobierno, así como el ejército y otras fuerzas de seguridad. ¿Cuál era el interés en el eclipse de unos y otros?
Los científicos Los preparativos para el eclipse de 1923 se iniciaron con bastante anticipación en México. En 1919, en una reunión de la Sociedad Científica Antonio Alzate (SCAA), Joaquín Gallo dio una breve ponencia con información preliminar sobre los lugares y horas en que se podría observar el eclipse, así como un mapa que mostraba tanto la franja de sombra (total y parcial) del eclipse como la red ferroviaria mexicana. En este comunicado Gallo se dirigía a varios públicos a la vez. Por un lado, aclaraba que quería “llamar la
atención de los Astrónomos del Mundo” sobre el suceso venidero, y por otro pretendía “auxiliar a las comisiones científicas extranjeras” que pudieran estar interesadas en venir. Además, pedía la ayuda de la SCAA para hacer un monitoreo de las condiciones meteorológicas en la zona de totalidad para determinar los lugares idóneos para hacer observaciones. Desde el inicio hubo una estrecha colaboración entre los astrónomos, geógrafos y meteorólogos mexicanos, todos ellos empleados de la Dirección de Estudios Geográficos y Climatológicos de la Secretaría de Fomento. Los astrónomos calcularon la posición de la línea donde el eclipse sería total y la franja donde sería parcial, así como las horas a las que sucedería el fenómeno en una gran cantidad de localidades del país. Los geógrafos elaboraron un mapa con esta información. Por su parte, los meteorólogos, coordinados por Elpidio López, vocal encargado de las secciones de Astronomía y Meteorología de la SCAA y profesor de la materia de cosmografía en la Escuela Nacional Preparatoria, utilizaron la red de observatorios meteorológicos existente y algunos voluntarios, reclutados entre los presidentes municipales y profesores de secundaria de las poblaciones de interés, para tomar mediciones de las condiciones climáticas durante el mes de septiembre, empezando en 1919, con el fin de determinar los mejores lugares para la observación del eclipse. Llama la atención que en su ponencia ante la SCAA Elpidio López concluyó que septiembre simplemente no iba a ser un buen mes en el territorio mexicano debido a las lluvias, y que si acaso existía algún lugar
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donde podría verse el eclipse sería en Charcas, San Luis Potosí o Ensenada, Baja California Norte. A pesar de esto, las dos expediciones del OAN, lideradas por Joaquín Gallo y José Chacón, fueron, respectivamente, a Yerbanís y Berrendo en el estado de Durango. Seguramente influyeron en esta decisión factores como la cercanía a una estación de tren, ya que necesariamente llevarían mucho equipo pesado y delicado. Y, como las expediciones consistían de muchas personas, también habrá sido decisivo el acceso a agua y alguna población cercana. En el ámbito de la comunidad internacional de la astronomía, entre 1919 y la fecha del eclipse hubo una docena de artículos sobre el tema en diversas revistas especializadas como Popular Astronomy y Astrophysical Journal. En estos artículos se discutieron temas tanto logísticos como científicos. Por ejemplo, en su artículo de 1921 en Publications of the Astronomical Society of the Pacific, W. Campbell, explicaba que la línea de totalidad del eclipse también pasaría por la isla de San Clemente, territorio norteamericano al oeste de California, y por lo tanto el fenómeno podía ser observado sin salir de los Estados Unidos. En varios artículos se discutieron los datos y métodos utilizados para calcular los parámetros del eclipse (v.g. Newton, 1923) y, aunque hubo desacuerdos iniciales, se llegó a un consenso. Por otro lado, aunque en principio ya estaba contestada la pregunta, varios autores opinaban que sería bueno repetir las observaciones de las posiciones del campo de las estrellas que rodean al Sol durante el eclipse para confirmar la Teoría de Einstein. Hubo varios artículos escritos en este periodo que explicaban cuáles eran los parámetros o fenómenos de interés a ser observados en este eclipse. Aunque los temas más importantes eran la corona y las protuberancias del Sol, también se hablaba de la posibilidad de observar Venus y de los trastornos magnéticos, atmosféricos y eléctricos resultantes de la alineación del Sol y la Luna. Llama la atención que sólo se mencionan, pero no se discuten, los instrumentos que serían utilizados.
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Telescopio principal para la el campamento del OAN ubi
Campamento America
Telescopio de 20 m d
a observación del eclipse en icado en Yerbanís, Durango.
ano en Durango, 1923
del Sproul, Durango
Seguramente esto se debe a que en ese momento había un consenso sobre los instrumentos y las prácticas para este tipo de observación. Lo único novedoso en este aspecto, al parecer, fueron las observaciones hechas desde los aeroplanos de las fuerzas navales norteamericanas. El recuento posterior de lo logrado por las expediciones extranjeras aparece en otra docena de artículos. Las dos expediciones más grandes, de los observatorios universitarios norteamericanos de Sproul y Yerkes, aportan balances diametralmente opuestos. Los miembros del observatorio de Sproul, que se instalaron en Yerbanís y gozaron de la hospitalidad de los mexicanos, lograron buenas fotografías de la corona que les permitieron aportar información nueva sobre ésta. Los miembros del observatorio de Yerkes, mientras tanto, se quedaron en territorio norteamericano por una política de la Universidad de Chicago, de la cual dependían. Por razones logísticas, se instalaron en la isla de Santa Catalina aunque ésta no estaba en la línea de totalidad y donde desafortunadamente además estuvo nublado. A pesar del fracaso de la expedición, su director, Edwin Frost hizo un detallado informe de los preparativos pensando que éste podría servir a futuros expedicionarios. Sobre el trabajo realizado por el Observatorio Astronómico Nacional de México, los mejores recuentos vienen en los informes hechos por José Chacón y Joaquín Gallo, directores de las expediciones a Berrendo y Yerbanís. Gracias a ellos sabemos los detalles de su desplazamiento a sus respectivos sitios, el equipo que llevaban, la instalación de éste y el hecho de que en ambos casos fue posible hacer las observaciones a pesar de un clima poco propicio. Lo más novedoso y llamativo en los trabajos del OAN fue que en el campamento de Yerbanís se utilizó una cámara cinematográfica hecha en México, para poder registrar los cambios en la corona.
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Algunas de las notas aparecidas en los peri贸dicos antes y despu茅s del eclipse. 36
El público Una fuente valiosa para conocer al público mexicano que presenció el eclipse de 1923 son las notas informativas aparecidas en la prensa alrededor de esas fechas en periódicos como El Demócrata, Excélsior y El Universal, y los periódicos locales El Porvenir de Monterrey, y El Informador de Guadalajara. La primera referencia a este fenómeno natural es del 1º de septiembre de 1923 y, como es de esperarse, a partir de ese día la cantidad de artículos va aumentando. Mientras que los primeros artículos son breves y aparecen en la segunda sección de los periódicos, cada día el tema ocupa más espacio y se va moviendo hacia la primera plana. Entre el 9 y 11 de septiembre, el tema del eclipse ocupa las 8 columnas de la primera plana de los periódicos nacionales. Unos días antes encontramos titulares como “Se contemplará el lunes próximo el fenómeno celeste más hermoso e impresionante que pueda verse.” Y al día siguiente: “El eclipse de Sol fue un maravilloso espectáculo.” Las notas iban acompañadas por imágenes notablemente distintas antes y después del evento. En los días anteriores encontramos una variedad de mapas de toda la república que muestran la zona por la que pasaría el eclipse, ilustraciones explicativas de la alineación que se da del Sol con la Luna y la tierra durante un eclipse y atractivos dibujos alusivos al espectáculo. En los días siguientes al eclipse los periódicos publicaron numerosas fotografías con
tres temas principales: el eclipse mismo (parcial en algunos lugares, total en otros), los campamentos de las expediciones científicas (con científicos e instrumentos) y las multitudes (en el campo y la ciudad, principalmente hombres). La mayoría de los artículos previos al eclipse fueron escritos a partir de información aportada por el OAN. En respuesta a numerosas llamadas y visitas del público, el Observatorio envió a la prensa la información necesaria para que se pudiera presenciar el eclipse, como mapas y tablas con lugares y horas del inicio del fenómeno. Estos textos generalmente contienen también una revisión histórica de lo que han significado los eclipses para diversas culturas y para la ciencia. Además incluyen recomendaciones de las mejores maneras para observar el eclipse de una forma segura, ya sea mirando a través de un vidrio ahumado o bien proyectando la imagen sobre un bastidor o papel. En estos comunicados se invita al público a ayudar con las observaciones y enviar sus resultados al OAN. 37
Recomiendan que, si se encuentran en la zona de totalidad y tienen un “anteojo” (telescopio) y un buen cronómetro, registren el tiempo de los cuatro contactos. Y si tienen “gemelos”, observen la corona para hacer ilustraciones de ésta, de las protuberancias, y las sombras volantes. Incluso piden poner atención en cualquier cambio en el comportamiento de los animales durante el ocultamiento del Sol. En los artículos de los reporteros escritos antes del eclipse se habla sobre las comisiones científicas. Mencionan a los “sabios astrónomos que vienen de Canadá, Texas, Greenwich” y sus enormes instrumentos. Y en los días siguientes al evento, reportan sobre las multitudes que asistieron para presenciar el fenómeno y sus reacciones. En muy pocas ocasiones estos textos contienen opiniones o sentimientos. Una notable excepción fue una columna donde se relata que en la Ciudad de México sólo “unos cuantos eclipsómanos salieron a la calle con sendos vidrios ahumados”, de la molestia que les causó que una nube se atravesara a la hora del eclipse total, pero también de su asombro al ver consumado el ocultamiento. Por último, resulta interesante mirar un aspecto lingüístico del uso de ciertos términos que arroja un poco más de luz sobre el público mexicano de entonces. Por un lado, están los adjetivos que los reporteros utilizaron para describir a este fenómeno de la naturaleza: “reina intensa excitación”, “maravilloso espectáculo”, “bello fenómeno”, “el fenómeno celeste más hermoso e impresionante”, “el imponente eclipse de Sol.” Y por otro lado resulta interesante otro aspecto del lenguaje que salta a la vista y
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que es la contraposición entre los “sabios” y los “profanos” o las “clases populares”. Esta distinción fue utilizada por los reporteros para contrastar lo que esperaban y lo que pudieron apreciar del eclipse estos dos grupos. Al pasar el eclipse y antes de que se reportaran los resultados obtenidos, aparecieron varias notas en que se siente recelo: “los sabios encerrados en un huraño hermetismo se reservan el resultado […] los profanos deben pues conformarse con lo que vieron a través de sus vidrios ahumados.” Curiosamente hay poca información sobre las creencias populares generalmente asociadas con los eclipses. En los largos artículos informativos con introducciones históricas se refieren a los “pueblos antiguos” que temían estos ocultamientos del Sol, pero lo mencionan sólo para contraponerlo con las explicaciones contemporáneas de la ciencia. No debemos olvidar que estos artículos provenían del OAN. En los artículos que aparecen en los días posteriores, sólo hay dos o tres menciones al miedo de las “calamidades” como que “el eclipse se coma a los niños antes de nacer” y a las “rogativas” para evitar estos males. Lo que sí encontramos, que seguramente refleja otra forma de la cultura popular – la de consumo– son varios anuncios que integran el tema de la inusual conjunción celeste a sus lemas publicitarios como por ejemplo “la gran barata del eclipse”. Incluso se anunciaba la puesta en escena de “La huelga del Sol” en el Teatro Lírico. Es especialmente interesante que este eclipse se convirtiera en un gran evento turístico. Diez días antes ya se anunciaban en todos los periódicos corridas de
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tren especiales al norte, principalmente a Charcas y Venado, en San Luis Potosí. Las notas en todos los diarios hablan de millares de hombres y mujeres, “los trenes van repletos hacia el norte” con “excursiones en extremo pintorescas”, y de cómo los hoteles estaban abarrotados. En el OAN, reportan, estuvieron “asediados por una concurrencia enorme que se querían colar hasta la sala del Gran Ecuatorial.” Hubo, además, una pasarela de personajes famosos, especialmente altos funcionarios y delegados extranjeros. El presidente Obregón, por ejemplo, estuvo en Charcas con el Ministro de Guerra y otros “jefes estatales”.
El gobierno La intervención del gobierno fue importante desde la fase de planeación y esencial durante el suceso mismo. Para la planeación permitieron que se hiciera la investigación necesaria, apoyaron estratégicamente a las expediciones extranjeras y económicamente a las dos expediciones del OAN. Eximieron de impuestos la entrada de los instrumentos que trajeron las expediciones y les ofrecieron tarifas especiales para el transporte de éstos. Los gobernadores de los estados del norte (donde sería mayor la visibilidad del eclipse) apoyaron tanto a científicos como a ciudadanos. Durante el eclipse mismo, como lo relatan todos los diarios, hubo miembros del ejército alrededor de los campamentos en el norte del país. Un testigo del evento en Yerbanís percibió “… un mundo de soldados que aumentan la población de aquel lugar”. También custodiaron el OAN y hubo oficiales de seguridad en toda la república, atentos a cualquier cosa que pudiera suceder durante esa breve noche.
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Múltiples contactos Aunque hemos revisado a estas tres culturas por separado, tuvieron muchos puntos de contacto antes y durante el eclipse. El coordinador de este complicado evento fue Joaquín Gallo quien estuvo en estrecha comunicación con todos ellos. Convocó a la comunidad científica internacional, aportando toda la información posible, y buscando apoyos del gobierno para las expediciones. Se insertó, además, en las discusiones sobre el tema que se dieron en diversas publicaciones especializadas. Gallo y el personal del Observatorio informaron al público a través de la prensa y de manera personal durante semanas. A nivel mundial, el tema de los eclipses era uno de los que ocupaban a los estudiosos del Sol en esos tiempos, de modo que todos ellos sabían que se acercaba el de 1923. Estos astrónomos estaban interesados en presenciar el eclipse para hacer nuevas observaciones, especialmente de la corona. Es interesante observar la formación y el funcionamiento de redes sociales tanto dentro como fuera de la comunidad científica. En 1919 Gallo convocó, en los años que siguieron se discutió y al pasar el eclipse se llegaron a acuerdos acerca los resultados obtenidos por el eclipse. Pero no sólo había redes entre científicos, pues se hizo una invitación amplia para la participación de estudiantes y aficionados. Fuera de los informes hechos por los astrónomos mexicanos, hay dos excelentes recuentos de todas las acciones necesarias para llevar a cabo las observaciones en los escasos 3 minutos con 37 segundos que duró este eclipse. El primero es el de
Atanasio Saravia, también ingeniero geógrafo y amigo de los astrónomos, que tuvo la oportunidad de participar como asistente en las observaciones en el campamento de Yerbanís. Dada su formación, su visión está mitad dentro y mitad afuera del círculo de iniciados que son los científicos, y por lo tanto nos da una versión apasionante: “Yo, cerca de la cámara que se me ha confiado, siento correr por mi cuerpo un leve escalofrío… ¡Ha comenzado el eclipse!”, al tiempo que bastante precisa en lo referente a los aspectos técnicos: “Colócanse en sus soportes los espejos que deben recibir la luz del astro rey: enfócanse las cámaras; se oye el leve chirriar de las relojerías…” Otro recuento que retrata las prácticas de observación es el que recopiló el profesor de la Escuela Nacional Preparatoria, Elpidio López, quien coordinó una expedición de sus estudiantes para hacer observaciones, algo semejante a una práctica escolar, en la que se representó una observación profesional incluyendo informes de cada uno de los participantes. Para el público general en México, la información surgió inicialmente de los científicos –específicamente del director del Observatorio Astronómico Nacional– para más tarde circular en varios medios. Se hicieron artículos con la información del OAN, entrevistas a los astrónomos nacionales y extranjeros, y reportajes. A través de los artículos en periódicos tenemos atisbos de dos partes de la cultura popular mexicana: la superstición y la cultura del consumo. Es desafortunado que no se conserven diarios o cartas sobre el tema, pues complementaríamos lo que se sabe hasta ahora. Sin embargo, la amplitud de la cobertura periodística que se hizo del
Fotografía del eclipse tomada por la expedición del OAN en Yerbanís, Durango.
tema nos ilustra el gran interés que hubo en presenciar aquél eclipse. Podemos pensar en Joaquín Gallo, director del Observatorio Astronómico Nacional, como el maestro de ceremonias de un circo de tres pistas. Siempre activo, complementó el impresionante espectáculo de la naturaleza con la observación científica precisa de los astrónomos. Con años de anticipación, planeó cada detalle y, llegado el momento, mantuvo el interés de todos sus públicos seleccionando la información que presentó a cada uno. En el momento clave dio una actuación impecable, una coreografía pública de una observación astronómica. Al terminar, en palabras de Saravia: “El maestro Gallo, triunfante, grita a los que están cerca: -¡Ahí tenéis cómo se ha realizado el eclipse predicho para el 10 de septiembre de 1923! Después, agotado, siéntase sobre el suelo y en sus ojos se ve el júbilo de lo realizado, la dificultad vencida y la observación lograda…”
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Interacc
ciones
La Astronomía y la Radioastronomía
Por Alfonso Castillo Abrego
Una herramienta para atraer a los jóvenes a las ciencias y a las nuevas tecnologías
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En el 2003, la Escuela Nacional Preparatoria N° 5 de la UNAM buscaba atraer a los jóvenes a la ciencia. Yo pensé en echar a andar un proyecto de Radioastronomía, mis propios estudiantes me habían dado la pauta. Aunque me dijeron que estaba loco seguí con el proyecto, porque me daba cuenta que a los jóvenes les atraía ver las estrellas y gracias al apoyo de los compañeros que confiaron en mí nos pusimos a verlas, o más bien a escucharlas, por medio de la Radioastronomía. A menudo tuve la firme sospecha de que este proyecto atraería a los jóvenes estudiantes, y fue notoria en la Noche de las Estrellas, que se lleva a cabo cada año desde 2009, en donde los jóvenes participaban crecientemente cuando llevamos nuestros telescopios y radiotelescopios al Zócalo, al Mueso de Ciencias Universum, a “las Islas” de la UNAM, a Toluca o a cualquier otro sitio donde nos han invitado. Observé también la respuesta de las personas que concurrían a esos eventos que, siendo atraídas por los telescopios y los radiotelescopios, se sorprendían que pudiera “escucharse” la radiación de fondo, vestigio del Big Bang; confirmé mi convicción de que la radioastronomía es una buena forma de atraer a los jóvenes hacia la ciencia y hacia las nuevas tecnologías. Es una forma diferente de inducirles el conocimiento científico.
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1) Con este proyecto los pupilos se introducen en la ciencia cuando observan al Sol con los telescopios ópticos (con un filtro adecuado para no dañar la retina) y detectan las fáculas, que son las partes más brillantes de la superficie solar, y su granulación. A partir de esta observación les explicamos que en el intervalo de visible del espectro emite la superficie solar, la fotósfera, donde llegan a registrarse temperaturas de hasta 5500 °C. Sin embargo, cuando se observa el Sol con un telescopio sensible a la luz de Hα, que no daña al sentido de la vista, es posible ver las prominencias o filamentos, conocidos como plages (que en francés significa `playa’) y las manchas solares. Los filamentos son algo así como bucles magnéticos que mantienen masas densas de gas por arriba de la superficie solar. Este gas, por tener una temperatura más baja, aparece más oscuro que su entorno. Las prominencias o protuberancias son unos filamentos que se ven en el limbo contra lo oscuro del cielo, con apariencia más brillante. En realidad, son menos brillantes que la superficie solar, pero vistos en contraste con el fondo del cielo oscuro son deslumbrantes. Las plages son zonas brillantes con mucha actividad. Cuando ocurren en la fotósfera se las llama fáculas, pero cuando ocurren en la cromósfera se las llama plages. Las manchas solares son regiones del Sol que presentan una temperatura más baja que su entorno y con una actividad magnética intensa. La cromósfera es una capa de aproximadamente 16 000 km que se extiende por encima de la superficie visible del Sol (la fotósfera), y está limitada en la parte superior por la corona, que es la capa de la atmósfera solar más alejada. No se puede ver la corona en condiciones normales por tener una luz muy tenue, y sólo se la puede ver cuando hay eclipses solares o con un instrumento llamado coronógrafo. Su temperatura suele alcanzar por arriba del millón de grados centígrados. Como se puede percibir, con la mención de estos fenómenos solares ya estamos hablando un poco
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de física, interesando a los jóvenes con preguntas que nos hacen sumergirnos en la ciencia: los porqués y el cómo de los fenómenos de la naturaleza, del cosmos, de la vida. En las primeras etapas del proyecto, en el momento que los jóvenes estudiantes observaban y tomaban fotos del Sol comenzamos a subirlas a las redes sociales, como facebook (https://www.facebook. com/cendap.radioastronomia) o twitter (@radiosolp5), para compartir esta interesante información con nuestros amigos o familiares. Asimismo, los datos obtenidos los comparábamos con otros datos disponibles en Internet, y de esta forma los estudiantes comenzaron comprender el trabajo que se hace en la investigación. (Figura 3) Sin embargo, no quisimos quedarnos sólo con las imágenes fijas de las fotos, así que optamos por transmitir a nuestra estrella “en vivo”, a través de Internet. Sabíamos que no era fácil, pero con la ayuda de los colegas profesores, y sobre todo de los estudiantes, intercambiamos ideas para lograr que más gente conociera nuestro trabajo a través de las fotografías, de los videos del Sol y de las gráficas que íbamos elaborando con los datos detectados con nuestro radiotelescopio. Así, surgió la idea de hacer un blog, además de transmitir en vivo. Pero esto último no sabíamos cómo hacerlo, hasta que súbitamente uno de mis estudiantes dijo “¿y si lo hacemos con Ustream?” Nos pusimos a hacer pruebas y empezamos a intentarlo hasta que alcanzamos nuestro objetivo: transmitir en vivo al Sol. (http://www.ustream.tv/channel/radiobservatorio) Como se puede notar fácilmente en el proceso de subir a dicho blog la trasmisión en vivo con los telescopios convencionales y Hα y las gráficas de la Red Mexicana de Radio-Observatorios, fuimos acercando a los jóvenes a las nuevas tecnologías, cumpliendo así dos de los principales objetivos del proyecto.
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El trabajo que realizan nuestros jóvenes preparatorianos consiste en observar y analizar nuestras gráficas y las de otros radiotelescopios mexicanos y extranjeros, de Estados Unidos y El Salvador, entre otros. Por ejemplo, en ellas siempre hay ionosondas (radioseñales generadas por un radar cuya finalidad es estudiar las propiedades de la ionosfera) que por lo general pasan por la frecuencia de operación del radiotelescopio a 20.1 MHz. Al comparar las diferentes gráficas observamos si todos detectaron la misma ionosonda. Por otro lado, también analizamos que las gráficas sean más o menos homogéneas y que coincidan, y en el caso que algún radiotelescopio no haya detectado una ionosonda, o simplemente si su gráfica está “muerta” por algún motivo, nos comunicamos con el responsable del radio-observatorio notificando que algo está pasando con su gráfica, lo cual puede ser consecuencia de que exista algún problema con su radiotelescopio. Eventualmente nos piden ayuda y alguien de nosotros acude en su auxilio. Cuando se trata de una interferencia regional, pongamos por ejemplo en el norte de la Ciudad de México, los radiotelescopios de la preparatorias 3 y 9, los del Colegio de Ciencias y Humanidades de Vallejo y de Naucalpan, y el radio-observatorio de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo detectan la misma señal de interferencia. Al analizarla, generalmente notamos que se trata de una tormenta eléctrica que está teniendo lugar en esa zona de la ciudad, pero si en algún momento observamos que las gráficas tanto mexicanas como las extranjeras señalan “picos” muy altos, es muy probable que se trate de una tormenta solar.
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Los buenos cazadores de tormentas monitorean también en la frecuencia de rayos X, además de los datos transmitidos por la Oficina Nacional del Océano y la Atmósfera de Estados Unidos (NOAA, por su siglas en inglés) en el portal de Internet Spaceweather (clima espacial). Si detectamos un destello brillante en la zona de manchas solares que ya estábamos monitoreando con antelación, y de acuerdo a los datos que obtuvimos de la NASA, observamos que un grupo de manchas alberga suficiente energía para tratarse de una explosión solar clase M o X. El fin que perseguimos es asegurarnos que la noticia que difundamos a los medios comunicación sea confiable, comprobada. Quisimos elevar a nivel profesional nuestra experiencia acumulada en la detección de interferencias y su clasificación. Para ello, la Agencia Espacial Estadounidense (NASA) indica que hay que instalar las antenas receptoras de actividad solar afuera de las ciudades, de manera que las señales detectadas no tengan su origen en actividades terrestres, humanas, y pudieran confundirse con radiación proveniente del Sol. Dado que la responsabilidad de llevar a jóvenes de 15 a 20 años a un lugar distante de la ciudad representaba una inmensa responsabilidad, por su seguridad, consultamos con los astrofísicos Stan Kurtz, del Centro de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM (CRYA), y con Jim Thiemann, de la NASA, una alterativa que podría ser la discriminación de las señales detectadas distribuyendo diversos observatorios dentro de la ciudad. Obtuvimos una respuesta positiva, el visto bueno de los astrofísicos profesionales, quienes confirmaron que efectivamente por medio de
una Red de Radio-Telescopios es posible discriminar alguna anomalía en uno de los distintos radio-telescopios, convirtiéndose así en una nueva forma de revisar y confirmar las señales detectadas. Con la antena-radio conocida como Jove, es posible detectar tormentas o explosiones solares, y también tormentas jovianas (provenientes de Júpiter). Con ellas les explicamos a los jóvenes por qué se generan dichas explosiones y por qué emiten radioondas. Estas emisiones ocurren principalmente por radiación ciclotrónica proveniente de partículas cargadas que se mueven en espiral alrededor de las líneas del campo magnético en Júpiter, o bien, en las manchas solares. La partícula al girar se acelera y se desprende un fotón en longitud de onda de radio, que es la que detectamos con nuestros radio -telescopios. También se puede detectar la radiación
originada en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, por medio de la misma emisión, ahora llamada sincrontrónica por la alta energía de las partículas. Para detectar las tormentas jovianas, es necesario considerar tres aspectos importantes. El primero es que Júpiter esté en oposición a la Tierra, es decir, que ambos estén cerca. Esto implica que la emisión que llega a la Tierra sea más fuerte, además de que evitamos confusión con las emisiones provenientes del Sol. El segundo aspecto es que el meridiano de longitud central de Júpiter esté directamente apuntando nuestro planeta. Y tercero, se requiere que su satélite no esté en una posición en la cual el tubo magnético entre el satélite y Júpiter produzca un movimiento de partículas hacia la Tierra. Estas partículas, ionizadas por rayos ultravioletas procedentes del Sol, son atrapadas por las
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líneas del campo magnético de Júpiter y dan como resultado la Radiación Ciclotrónica, mencionada anteriormente. Entre cada uno de los radio observatorios en los distintos puntos de la ciudad propiciamos una competencia sana: la obtención de las mejores fotografías y videos, y la creación de un blog específico, para lo cual contamos con el apoyo de las diversas asociaciones de astrónomos aficionados, como la que hemos recibido de la Federación Astronómica Mexicana. Cualquier estudiante puede iniciar un observatorio de radio sabiendo que puede contar con el auxilio del centro de clima espacial del NOAA. Si confirmas la detección de alguna señal con tu radio telescopio, inmediatamente debes reportalo a la NASA. Y, por supuesto, puedes contar con la ayuda de los miembros de la Red Mexicana de Radio-Observatorios, sus responsables son profesores comprometidos con la docencia y por la superación de cada uno de los estudiantes. Trabajando en equipo y compartiendo conocimientos son el mejor ejemplo que se puede ofrecer a los estudiantes. No es difícil imaginarse hacer astronomía y radio-astronomía en cada escuela pública o privada con la finalidad de encaminar jóvenes a las ciencias y a las nuevas tecnologías, como una forma atractiva para canalizar la vocación de los jóvenes hacia la física y las matemáticas, es una forma sorprendente de enseñanza de la ciencia. Podría llegar a institucionalizarse. Los profesores de ciencias comprometidos podrían apelar a esta alternativa de ense-
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ñanza de la ciencia y las nuevas tecnologías a sus estudiantes, sus cursos podrían tornarse inolvidables e irrepetibles, podría nacer un programa de estudios para técnico en astronomía y radioastronomía. Hago mi propuesta de construir observatorios de radio para monitorear a nuestra estrella Sol en cada plantel de educación media superior, contribuyendo con ello a propiciar una cultura de la prevención de fenómenos solares, frente a las consecuencias de prolongadas exposiciones a la radiación, entender los riesgos que corren los exploradores del espacio, mejorar las tecnologías para la protección de satélites, disminuir las fallas en las telecomunicaciones y la probabilidad de apagones de energía eléctrica a nivel planetario causados por alguna poderosa tormenta solar. Los estudiantes y profesores de cada plantel interesados podrían capacitarse para hacerse cargo de un Radio-Observatorio en sus tiempos libres, que contribuyan a la detección de explosiones solares y vivir la experiencia de verificar directamente con la NASA, ser los primeros en dar la noticia a los medios de comunicación, amparados por la agencia espacial norteamericana por el hecho de ser miembros de la Red Mexicana de Radio-Observatorios.
Efemérides Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
Marzo, 2015 Domingo 08 de marzo, 22:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en conjunción y al norte de la estrella Spica. En varios idiomas, su nombre significa “espiga”. Y a pesar de que la mayoría de las estrellas se conocen por su nombre árabe, en el caso de Spica ha predominado su nombre latino. ¿Y por qué la virgen tiene una espiga en la mano? Antiguamente se usaba este símbolo para recordar a los agricultores que, cuando el Sol y Spica se asomaran a la par, era tiempo de cosechar. En Tiempo Universal, el evento acontece el 09 de marzo a las 00:00 horas. Separación 3°. ¿Cómo se llamó la primera perrita que viajó al espacio y regresó sana y salva? No, no fue Laika. El 9 de marzo de 1961 los rusos lanzaron el cuarto precursor de los vuelos tripulados: el Sputnik 9. La misión consistía en una nave Vostok que iba tripulada
por un muñeco, acompañado de la perrita Chernushka, además de un grupo de ratones y un cobayo hembra. El viaje duró un solo período de 1 hora 41 minutos y regresaron a salvo. Desde el 10 y hasta el 23 de febrero, si estás en un sitio oscuro y alejado de la ciudad, busca la luz zodiacal al anochecer. Aparecerá sobre el horizonte como una nube triangular alta, con su base ancha en el horizonte oeste. La luz zodiacal es el reflejo de la luz solar sobre el abundante polvo (llamado polvo zodiacal) que se distribuye en el Sistema Solar desde el Sol hasta el cinturón de asteroides. El evento (aunque más notorio en el hemisferio norte) es visible en cualquier parte del mundo justo al anochecer, cuando el cielo ya está muy oscuro.
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Marzo, 2015
Martes 10 de marzo, 23:45 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en conjunción y al sur de la estrella Zubeneschamali, alejándose. En Tiempo Universal, el evento acontece el 11 de marzo de 2015 a las 02:15 horas. Separación 5°
Miércoles 11 de marzo, 19:30 horas (Tiempo del Centro) el planeta Marte estará en conjunción y al norte del planeta Urano. En Tiempo Universal, el evento acontece el 11 de marzo a las 16:00 horas. Separación 0° 20´
Jueves 12 de marzo, 01:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna estará en conjunción y al norte del planeta Saturno. En Tiempo Universal, el evento acontece el 12 de marzo a las 07:00 horas. Separación 1° 45´.
Viernes 13 de marzo, 01:45 horas (Tiempo del Centro) la Luna estará en conjunción y al sur de la estrella Sabik. Sabik es la rodilla en la constelación de Ophiuchus: una constelación que no fue incluida en el Zodíaco, a pesar de que el Sol y los planetas cruzan por ella. En Tiempo Universal, el evento acontece el 12 de marzo a las 07:45 horas. Separación 12° 30´.
Viernes 13 de marzo, 11:48 horas (Tiempo del Centro) la Luna se encuentra en fase de Cuarto Menguante. En Tiempo
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Efemérides Universal, el evento acontece el 13 de marzo a las 17:48 horas.
Sábado 14 de marzo, 03:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en conjunción y al norte del nido de formación estelar Messier 8; alejándose. En Tiempo Universal, el evento acontece el 14 de marzo a las 07:00 horas. Separación 5° 30´.
Domingo 15 de marzo, 03:45 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en conjunción y al norte de la estrella Nunki; alejándose. En Tiempo Universal, el evento acontece el 15 de marzo a las 04:00 horas.
Lunes 16 de marzo, 05:30 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en conjunción y alineada al sur de las estrellas Dabih y Algedi, acercándose. En otras longitudes, la Luna oculta a Dabih. En Tiempo Universal, el evento acontece el 16 de marzo a las 18:05 horas.
17 de marzo de 1958 Fue lanzado el Vanguard 1, el cuarto satélite artificial puesto en órbita, el primero en utilizar energía solar y el único que aún sigue en el espacio pues sus predecesores se incineraron en la atmósfera poco tiempo después de su lanzamiento. Aunque su posición es monitoreada, desde 1964 se perdió comunicación con Vanguard 1.
Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
18 de marzo de 1899 El astrónomo americano William Henry Pickering descubrió –fotográficamente– a Phoebe, satélite de Saturno. Los astrónomos tienen fuertes motivos para sospechar que Phoebe era un cometa que fue capturado por el planeta: tiene una órbita muy distante, muy inclinada y ha dejado tras de sí un torrente de meteoroides que impactan constantemente sobre la superficie de otro satélite: Iapetus.
Jueves 19 de marzo, 13:38 horas (Tiempo del Centro) la Luna se encuentra en perigeo, a una distancia de 357,584 km. En Tiempo Universal, el evento acontece el 19 de marzo a las 19:38 horas.
Marzo, 2015
irreversibles en la retina. En Tiempo Universal, el evento acontece el 20 de marzo a las 09:46 horas.
LOS ECLIPSES Los eclipses consisten en la alineación perfecta entre el Sol, la Tierra y la Luna, que termina por arrojar la sombra de la Tierra sobre la Luna (eclipse de Luna), o la sombra de la Luna sobre la Tierra (eclipse de Sol). Esto sucede periódicamente, con una frecuencia de 2 a 3 eclipse cada 6 meses aproximadamente. Cuando la Luna cubre al Sol, es un eclipse de Sol. Cuando la sombra de la Tierra cubre la Luna, es un eclipse de Luna.
ECLIPSE DE SOL TOTAL Viernes 20 de marzo, 03:36 horas (Tiempo del Centro) La Luna está en fase Nueva. En Tiempo Universal, el evento acontece el 20 de marzo a las 09:36 horas.
Viernes 20 de marzo, 03:46 horas (Tiempo del Centro) acontece un eclipse total de Sol. Su magnitud será de 1.044, es decir, la Luna extenderá un diámetro apenas 4% mayor al Sol, apenas suficiente para cubrirlo, y por eso será un eclipse muy breve en su totalidad. Será visible en Islandia, Europa, norte de África y Asia. Mientras el Sol no esté totalmente oculto, no debe verse sin protección, a causa de la radiación ultravioleta que produce daños
Acontece cuando la Luna Nueva obstruye completamente el disco solar. La totalidad es muy breve, con una duración de pocos minutos y en ese período es posible ver el cielo estrellado y la atmósfera exterior del Sol: su corona. La magnitud de un eclipse solar implica qué porcentaje de su diámetro es oculto por la Luna, así que si la magnitud es igual a 1 o mayor, significa que el eclipse de Sol es total. Un eclipse de Sol total puede ser visto únicamente a lo largo de una angosta franja del planeta, donde se concentra el cono de la sombra de la Luna: esa región se llama centralidad. Al norte y sur de la centralidad, en una amplia región de la Tierra, el eclipse será percibido como parcial.
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Marzo, 2015
Viernes 20 de marzo, 16:45 horas (Tiempo del Centro) acontece el equinoccio de primavera en el hemisferio norte y el equinoccio de otoño en el hemisferio sur. Es el inicio de la estación. En los equinoccios y cerca del mediodía, los rayos del Sol caen sobre el ecuador de la Tierra a plomo, es decir, perfectamente verticales. La misma cantidad de radiación solar se reparte sobre ambos hemisferios de la Tierra. En Tiempo Universal, el evento acontece el 20 de marzo a las 22:45 horas. La palabra equinoccio significa “igualnoche”, porque en un equinoccio la duración del día y de la noche es similar. En un equinoccio el Sol se asoma por el este y se oculta por el oeste, con precisión. Cerca del equinoccio de marzo se interrumpe la noche de seis meses en el polo norte y termina el día de seis meses en el polo sur. A partir del equinoccio de marzo los días en el hemisferio norte empiezan a ser de mayor duración, hasta llegar al solsticio de verano. Simultáneamente, en el hemisferio sur de la Tierra, los días empiezan a ser más cortos, hasta llegar al solsticio de invierno. Los que viven cerca del ecuador terrestre no experimentan días más largos o días más cortos: siempre duran lo mismo.
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Efemérides América del Sur. En Tiempo Universal, el evento acontece el 22 de marzo a las 00:20 horas, pero los horarios varían según la ubicación del observador. Separación 0° 55´.
Domingo 22 de marzo, 16:30 horas (Tiempo del Centro) acontece una conjunción diurna. La Luna aparecerá al sur del planeta Venus. Será más fácil de ver a las 19:30 horas. En Tiempo Universal, el evento acontece el 22 de marzo a las 22:30 horas. Separación 3°.
Lunes 23 de marzo, 20:30 horas (Tiempo del Centro) la Luna aparecerá alineada entre el planeta Venus y el cúmulo abierto de las Hyades, en Taurus. En Tiempo Universal, el evento acontece el 24 de marzo a las 04:30 horas.
Martes 24 de marzo, 20:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna en conjunción, al norte de Aldebaran y transitando frente al cúmulo abierto de las Hyades, en Taurus. En el noroeste del Continente Americano la Luna oculta a Aldebaran. En Tiempo Universal, el evento acontece el 25 de marzo a las 08:20 horas. Separación 0° 05´.
Sábado 21 de marzo, 19:45 horas
Miércoles 25 de marzo, 23:30 horas
(Tiempo del Centro) la Luna en conjunción y al sur del planeta Marte. Conjunción diurna para unos y ocultación para otros, en
(Tiempo del Centro) la Luna aparece alineada entre las estrellas Bellatrix (en Orion) y Elnath (en Taurus). En Tiempo Universal,
Por Pablo Lonnie Pacheco Railey
el evento acontece el 26 de marzo a las 05:30 horas.
Marzo, 2015
y al sur del planeta Júpiter. En Tiempo Universal, el evento acontece el 30 de marzo a las 08:30 horas. Separación 6°.
Jueves 26 de marzo, 20:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en conjunción y al sur del cúmulo abierto Messier 35, en Gemini; alejándose. En Tiempo Universal, el evento acontece el 27 de marzo a las 00:00 horas.
Martes 31 de marzo, 03:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna en conjunción y al sur de la estrella Regulus en Leo, acercándose. En Tiempo Universal, el evento acontece el 31 de marzo a las 17:20 horas. Separación 4° 15´.
Viernes 27 de marzo, 01:43 horas (Tiempo del Centro) la Luna está en fase de Cuarto Creciente. En Tiempo Universal, el evento acontece el 27 de marzo a las 07:43 horas.
Martes 31 de marzo, 20:00 horas (Tiempo del Centro) la Luna en conjunción y al sur de la estrella Regulus en Leo, alejándose. En Tiempo Universal, el evento acontece el x de marzo a las 17:20 horas. Separación 4° 15´.
Sábado 28 de marzo, 20:15 horas (Tiempo del Centro) la Luna en conjunción y al norte de la estrella Procyon, en Canis Minor. En Tiempo Universal, el evento acontece el 28 de marzo a las 20:00 horas. Separación 10° 45´.
El autor es socio (desde 1988) y miembro honorario de la Sociedad Astronómica del Planetario Alfa, Vicepresidente de la Sociedad Astronómica de Quintana Roo, así como director de ASTRONOMOS.ORG www.astronomos.org
Domingo 29 de marzo, 19:45 horas (Tiempo del Centro) la Luna en conjunción y al sur del cúmulo abierto Messier 44, en Cancer, acercándose a Júpiter. En Tiempo Universal, el evento acontece el 29 de marzo a las 19:00 horas. Separación 5° 30´.
Lunes 30 de marzo, 02:30 horas
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(Tiempo del Centro) la Luna en conjunción
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