Astronomía

You are currently browsing the archive for the Astronomía category.

En poco tiempo LOFAR estará completamente operacional y producirá sus primeros resultados científicos. LOFAR (LOw Frequency ARray) es una red distribuida de sensores multipropósito. Principalmente se trata de un radiotelescopio pero también dispone de otro tipo de sensores. Su construcción y diseño se lidera desde ASTRON en los Países Bajos aunque también participan otros países.

Superterp

Estaciones centrales de LOFAR en los Paises Bajos. El circulo central que contiene 5 de las estaciones se denomina Superterp. Fuente: ASTRON © Top-foto, Assen.

El proyecto nació como un radiotelescopio para observar el Universo a bajas frecuencias (de 10 a 250 MHz). Más adelante incorporó conceptos nuevos de e-Ciencia y se transformó en algo más complejo. La combinación de los datos entre las distintas estaciones que componen LOFAR requiere líneas de transmisión de datos de alta velocidad que las interconecten. Como las estaciones se encuentran distribuidas se pueden aprovechar para conectarles distintos tipos de sensores además de los radiotelescopios propiamente dichos.

Los radiotelescopios

El uso de la palabra radiotelescopios en plural se debe a que se trata prácticamente de una combinación de dos radiotelescopios, uno a baja frecuencia (el LBA o Low Band Array entre 10 y 90 MHz) y otro a alta frecuencia (el HBA o High Band Array entre 110 y 250 MHz). Las antenas para cada una de estas bandas son distintas por lo que cada estación dispone de un juego de antenas HBA y otro LBA. Las antenas individuales son dipolos omnidireccionales que observan todo el cielo a la vez pero, al combinarse de una manera especial su señal, se puede conseguir un haz que apunte en una dirección concreta del cielo.

Estación de LOFAR UK

Estación de LOFAR UK en Chilbolton. En primer plano se pueden ver las antenas del LBA y en la parte superior izquierda las del HBA. Fuente: ASTRON

Antenas en Fase

La combinación de la señal de distintas antenas para observar en una dirección en concreto se conoce como antenas enfasadas. Se utiliza desde hace tiempo en otras áreas como en defensa donde, por ejemplo, los sistemas Aegis montados por las fragatas españolas F-100 usan antenas de este tipo. La combinación de la señal entre las antenas de LOFAR se realiza primero de forma electrónica con hardware en las propias estaciones y más tarde con software en el centro de supercomputación de la Universidad de Groningen usando un supercomputador Blue Gene. Primero se forma un haz ancho en cada pequeño conjunto de antenas, después se forman uno o varios haces un poco más pequeños en las estaciones. Cada haz apunta en una dirección en concreto y se puede observar en varias direcciones distintas a la vez ya que se pueden obtener varios haces simultáneamente, esta es una de las grandes ventajas de este método. El número de direcciones viene limitado por la potencia computacional instalada. Al no tener partes móviles y componerse de antenas de bajo coste se consigue disminuir el coste de operación.

Interferometría

Finalmente la señal de cada estación se transmite por líneas de alta velocidad hasta Groningen donde son combinadas entre sí. La técnica para combinar las señales se denomina interferometría o síntesis de apertura. Con esta técnica se consigue una resolución máxima equivalente a la de un telescopio con un diámetro igual al de las dos estaciones más lejanas. En el caso de LOFAR la linea de base más larga de momento tiene unos 1400 km con lo que se puede obtener, como máximo, una resolución equivalente a la de un telescopio de unos 1400 km de diametro, unos 0,2 segundos de arco a 250 MHz.

Esta técnica se usa con éxito en radioastronomía desde hace tiempo siendo algunos de los radionterferómetros más notables el Very Large Array (VLA) en Nuevo Mexico, EE.UU. o ALMA en Chile. En el caso de LOFAR se usan las mismas técnicas pero, al ser pionero en su concepto, aparecen nuevos desafios a los que enfrentarse:

  • A estas bajas frecuencias la ionosfera ejerce un efecto muy importante en la señal de radio. Este efecto se conoce desde hace tiempo y debe ser corregido pero la gran distancia entre las distintas estaciones externas hace que sea muy difícil determinar cual es la corrección necesaria.
  • Otro problema es que el patrón radiación  (recepción en este caso) de las estaciones está fijo con respecto a la tierra, no sigue el movimiento del cielo como en las antenas tradicionales. Esto se debe tener en cuenta a la hora de crear la imagen sintética.
  • Por último existen en el cielo fuentes muy potentes, objetos que son muy brillantes en estas frecuencias, que, al entrar dentro de los lóbulos laterales del patrón de radiación, introducen ruido en las observaciones. Estas fuentes son Cygnus A, Cassiopeia A, Virgo A y Taurus A por lo que se las conoce como el Equipo A.

Astronomía

Hay 6 proyectos científicos clave en LOFAR que tomarán gran parte del tiempo del radiotelescopio durante los primeros años de observación:

  • Epoca de la reionización – Con este proyecto se intentarán observar el momento en el que el Universo tenía unos 400 millones de años cuando se empezaron a formar las primeras estrellas. Antes de esto todo el gas estaba en estado neutro y, como no había aún luz de las estrellas, se denomina la edad oscura.
  • Sondeos extragalácticos profundos – Este proyecto cubre muchos campos científicos simultáneamente. Se trata de hacer un sondeo muy profundo del cielo para poder ver objetos muy débiles que no han sido detectados con anterioridad.
  • Fuentes transitorias – Al disponer de varias direcciones de observación simultáneas se pueden buscar fuentes transitorias de emisión radio como los púlsares de una manera más rápida.
  • Rayos cósmicos de energía ultra-alta – LOFAR es capaz de detectar la lluvia de partículas que producen los rayos cósmicos al chocar contra la atmosfera. Midiendo la intensidad y el tiempo en el que se recibe la señal en las distintas antenas se puede determinar la dirección y energía de los rayos cósmicos.
  • Ciencia solar y clima espacial – Con este proyecto se intentan estudiar las erupciones solares, las eyecciones de masa coronal y el magnetismo en el sistema solar.
  • Magnetismo cósmico – Por último, con este proyecto se intentan medir las propiedades del campo magnético en distintas regiones del Universo.

Otras aplicaciones

Principalmente las otras ramas científicas a las que se dedica LOFAR en la actualidad son la geofísica y la agronomía. En cuanto a geofísica se han colocado sensores sísmicos en las estaciones con los que se están experimentando nuevas técnicas como la interferometría sísmica. Para la agronomía se usa una pequeña red de sensores climáticos (temperatura, presión atmosférica, humedad e intensidad lumínica) cuyo objetivo es determinar el efecto del microclima en el desarrollo de la Phytophtora, una plaga que afecta la producción de patata.

SKA

LOFAR se considera uno de los precursores de un proyecto mucho más ambicioso denominado Square Kilometre Array (SKA). SKA será el radiotelescopio más grande del mundo cuando se construya, con un área colectora de luz de un kilometro cuadrado de superficie. La localización final se disputa entre Sudáfrica y Australia.

Esperemos que la crisis no acabe con este interesante proyecto.

Tags: , , ,

Del plato a la boca se pierde la sopa y desde el origen al papel se desvirtúa la noticia. Hoy aparece publicado en El Mundo un interesante artículo sobre como las galaxias más brillantes dejaron de crecer hace unos 7000 millones de años. Sin embargo el artículo confunde de tal manera algunos términos que dudo de que sea posible enterarse al leerlo de lo que quisieron transmitir originalmente los autores del estudio.

En todo caso a mi me parece casi imposible leer el tercer párrafo del artículo ya que no tiene, en algunas partes, coherencia gramatical. Esto suele ser indicio de una mala traducción. Se habla de que se estudiaron las galaxias más masivas del universo y después de “una” galaxia, la más brillante de un tal cúmulo BCGs. Después se habla de cúmulos en plural y en el siguiente párrafo de estrellas en un cúmulo (de galaxias). Aunque después no hay tanto lío, a esta altura es muy difícil saber de que va la historia.

El origen del entuerto

Tirando del hilo me encuentro con que Europa Press es la agencia de noticias que tradujo la nota de prensa original y en la que se basa gran parte de la primera mitad del artículo de El Mundo. La autora después ha contactado con Rafael Bachiller para obtener su opinión y esto compone la última parte del artículo.

La traducción de Europa Press de la nota de prensa original es muy poco acertada. Tratándose de un artículo periodístico tiene mucho de invención y poco de riguroso. Al menos se agradece que los billones ingleses sean traducidos correctamente por miles de millones.

Lo que debería decir

En realidad se estudian varias galaxias masivas como se dice al principio, pero estas galaxias pertenecen a varios cúmulos distintos. Específicamente se estudia la galaxia más brillante de cada cúmulo. Estas galaxias son denominadas BCG  por las siglas en inglés “brightest cluster galaxy“. Son las galaxias con más masa del universo, su forma es elíptica y las estrellas que la forman son en su mayoría rojas y viejas. Parece ser que se formaron inicialmente por la fusión de otras galaxias más pequeñas que se encontraban en el centro de su cúmulo.

El estudio viene a decir que estas galaxias no han crecido mucho en los últimos miles de millones de años (crecieron solo un 30%). Esto indicaría que las BCGs no habrían sufrido fusiones importantes con otras galaxias en este periodo de tiempo y que crecerían por otro tipo de procesos. Por cierto, un resultado similar al que ya encontraran una astrónoma española y sus colaboradores con anterioridad (ver también los enlaces al final).

Abell 2218

Imagen usada para ilustrar la noticia. Cúmulo Abell 2218. Crédito: NASA, ESA, and Johan Richard (Caltech, USA) Acknowledgement: Davide de Martin & James Long (ESA/Hubble)

La imagen con la que se ilustra la noticia es un poco confusa a la hora de explicarla ya que posiblemente se vean dos BCGs. En esta imagen se ve el cúmulo de galaxias Abell 2218, la BCG de este cúmulo sería la galaxia elíptica más grande que se ve en el centro hacia arriba a la derecha. Como es un cúmulo tan masivo, se puede aprovechar el efecto de lente gravitacional para ver aumentadas las galaxias más lejanas que hay detrás de él. Estas galaxias lejanas se ven como arcos. En este caso el arco naranja del centro se corresponde con la galaxia más brillante de otro cúmulo más lejano que hay tras el cúmulo Abell 2218. Esta es la segunda BCG que se ve en la imagen y la interesante para el estudio de la noticia.

Rigor informativo

Me ha costado un poco encontrar el origen de la noticia, pero no mucho, un par de búsquedas cuidadosas en Google. Digamos que en tiempo ha sido una media hora la búsqueda del origen y otra media hora la información adicional.

He encontrado un par de medios más donde copian la noticia de Europa Press (aquí y aquí). En El Mundo hacen un intento de ampliar o contrastar la información contactando con el director del OAN. Sin embargo no deja de parecerme extraño que lleguen a publicarse noticias que son incomprensibles. Supongo que la presión para cumplir objetivos con pocos recursos tiene que ser muy grande. Al menos eso espero.

Como nota curiosa final, en el artículo original y en la traducción de Europa Press se habla de John Stott, en el artículo de El Mundo de Juan Stott.

Enlaces interesantes

Tags: , , ,

Por primera vez he podido ver el cielo del hemisferio sur. Estoy observando en La Silla una muestra de radiogalaxias a medio-alto desplazamiento al rojo.

Observatorio de La Silla

El Observatorio de La Silla está situado en Chile en la región de Coquimbo. Muy cerca de aquí se encuentra el observatorio de Las Campanas, que es visible siempre que esté el cielo claro, lo cual aquí es muy común. En el observatorio hay tres grandes telescopios operados por la ESO: un telescopio de 2,2 m compartido con el Instituto Max Plank de Alemania, un telescopio de 3,6 m que actualmente se usa para buscar planetas extrasolares y el New Technology Telescope (NTT) con un espejo de 3,5 m de diámetro. También hay otros telescopios actualmente decomisionados, telescopios operados por algunos países y una antena sueca de ondas submilimétricas. Yo le encuentro cierta similitud a los telescopios de 3,6 y 2,2 metros con los de Calar Alto. Supongo que el que sean del mismo fabricante (Carl Zeiss) y de la misma época ayuda mucho.

El programa

El objetivo del programa de observación es encontrar la distancia a una muestra de radiogalaxias que se encuentran a medio-alto desplazamiento al rojo (entre z = 1 y z = 4). Estas galaxias se detectan en longitudes de onda de radio ya que expulsan poderosos chorros de partículas. Sin embargo son tan poco brillantes en el visible que aparecen como puntos muy débiles o ni siquiera se ven en las imágenes previas. Con este y otros indicios se puede pensar que se trata de galaxias muy lejanas. Para saber la distancia a las que están hay que usar espectroscopía. En este caso espectroscopía de rendija.

Con la espectroscopía de rendija se obtiene una imagen en la que una dirección se corresponde con la dirección espacial pero la otra se corresponde con la longitud de onda. El instrumento que usamos se llama EFOSC2 y hemos elegido una configuración que nos permite ver las longitudes de onda entre unos 550 y 900 nm, lo que vendrían a ser los colores del verde al rojo y un poquito más hacia el infrarrojo. Si estas galaxias tan lejanas presentan ciertas líneas de emisión como [OII] a 372,8 nm o incluso Lyα (Emisión de Hidrógeno en la serie de Lyman) a 121,5 nm se verán, dependiendo de su distancia en algún punto de nuestra imagen.

Línea de emisión

Línea de emisión para una de las radio galaxias. Si se corresponde con la línea de emisión de OII quiere decir que se trata de una galaxia a cerca de z = 1, a unos diez mil millones de años luz de distancia. La vemos cuando el Universo tenía menos de la mitad de su edad actual.

Si conseguimos identificar las posibles líneas de nuestra imagen podemos medir exactamente, tras calibrarla, la distancia a la que está nuestra galaxia. En la imagen anterior se ve una línea de emisión de una de estas galaxias. En realidad son tan débiles que para algunas galaxias ni siquiera vemos nada y, cuando hay algo, es tan tenue que casi se confunde con el ruido de fondo. Es casi como salir a pescar.

Fotos

No he podido resistirme a hacer unas fotos.

La primera es una vista hacia el polo sur donde se ve la Cruz del Sur, las nubes de Magallanes y la Vía Láctea a su paso por el sur.

Polo Sur

La segunda es una imagen de todo el cielo. Dejo como reto la identificación de las estrellas que hay.

Cielo Sur

Más adelante comentaré un poco mejor las fotos.

Tags: , ,

Quería saber cual iba a ser el número de horas de sol que tendría en Edimburgo a lo largo del año, vamos, lo que viene a ser la duración del día. Gracias al software libre, a las pilas incluidas con Python y a las que se pueden obtener fácilmente, he realizado un programa sencillito y rápido que indica y muestra gráficamente las horas de sol y las de puesta y salida del sol según el día del año. Aquí viene la descripción del programilla. Por cierto, me imagino el tiempo que me hubiera costado encontrar o calcular yo mismo esta información en la era pre-Internet y pre-Software libre y se me ponen los pelos de punta.

Lo primero es importar los módulos que usaremos: “ephem” (PyEphem) para los cálculos de las efemérides, “math” para usar operaciones matemáticas y “pylab” (Matplotlib) para pintar los resultados:

import ephem
import math
import pylab

En el ejemplo que vamos a ver se podría omitir el uso de math pero se mantiene por claridad.

Luego definimos el lugar de observación con las coordenadas de Edimburgo:

EDI = ephem.Observer()
EDI.lat = str(55+55.378/60)
EDI.long = str(-3-11.672/60)

Después definimos el sol:

sun = ephem.Sun()

Creamos una serie de tuplas vacías que vamos a ir rellenando con los datos que nos interesen para cada día del año:

date = []
salida = []
puesta = []
df = []
sf = []
pf = []
dia = []

En la variable “d” ponemos el primer día del año, al mediodía que es cuando cabe esperar (al menos en el caso de Edimburgo) que el sol esté por encima del horizonte:

d = ephem.Date('2010/01/01 12:00')

En la variable auxiliar “d0” metemos el valor del día eliminando la hora. Esto lo hacemos truncando el valor float de d y quedándonos solo con su parte entera. “dhoy” es el día del año de hoy, le restamos al valor de hoy el valor del primer día del año, ambos en días julianos, para obtener así el día del año:

d0 = math.trunc(d)
dhoy = EDI.date - d0

Cambiamos la fecha de Edimburgo a la del primer día del año:

EDI.date = d

Ahora es cuando ejecutamos un bucle para los 365 días del año en el que vamos rellenando el valor de las tuplas que definimos con anterioridad. Ponemos la fecha completa en “d”; cambiamos la fecha en Edimburgo a la del día “d”; ponemos la hora de salida del sol anterior a ese momento en “salida” y la de puesta posterior en “puesta”; en “df” ponemos la diferencia entre el día actual y el primer día del año, el día del año; en “sf” ponemos la hora de salida y en “pf” la de puesta, ambas en tiempo universal; en “dia” ponemos la duración del día y por último añadimos un día más:

for i in range(0,365):
  date.append(d)
  EDI.date = d
  salida.append(EDI.previous_rising(sun))
  puesta.append(EDI.next_setting(sun))
  df.append(math.trunc(d)-d0)
  sf.append(math.fmod(salida[-1].triple()[2],1)*24)
  pf.append(math.fmod(puesta[-1].triple()[2],1)*24)
  dia.append((puesta[-1]-salida[-1])*24)
  d = d + 1

La última parte es pintar los resultados. Creamos una figura compuesta de dos partes: la de arriba muestra las horas de salida y puesta del sol y, la segunda, muestra las horas del día:

pylab.figure()
pylab.subplot(211)
pylab.plot(df,sf,'b-')
pylab.plot(df,pf,'r-')
pylab.grid()
pylab.vlines([dhoy],0,24,color="g",linestyles='dashed')
pylab.ylim([0,24])
pylab.xlim([0,365])
pylab.ylabel("Hour")
pylab.xlabel("Day of the year")
pylab.subplot(212)
pylab.plot(df,dia,'k-')
pylab.vlines([dhoy],0,24,color="g",linestyles='dashed')
pylab.grid()
pylab.xlim([0,365])
pylab.ylim([6,18])
pylab.ylabel("Hours of Sun")
pylab.xlabel("Day of the year")
pylab.show()

El resultado es el siguiente:

Tiempo de sol Edimburgo

Como se puede ver el día dura de un poco menos de 7 horas en diciembre hasta las más de 17 horas y media a finales de junio.

Las figuras se pueden mejorar para mostrar los meses directamente en lugar del día del año. También se podría hacer un poco más interactivo dejando que usuario pudiera elegir el día del año. Quizás se podría integrar fácilmente en un programa gráfico con PyQt por ejemplo pero todo esto se deja para otra ocasión.

Tags: , ,

El pasado miércoles de madrugada la ESO sacó un comunicado de prensa sobre la confirmación irrefutable de la presencia del agujero negro en el centro de la Vía Láctea. Ayer los periódicos se hacían eco de la noticia.

Hay formas de darla:

Se ha notado aquí quien ha hecho los deberes y quien está más perdido que un pulpo en un garaje. Lo peor de todo es la inutilidad del enlace para mandar correcciones que hay en la noticia de El País.

En vísperas del Año Internacional de la Astronomía. Mientras en el parlamento se tramita una proposición no de ley en la que se invita:

A los medios de comunicación a que participen en la difusión de las actividades que se van a realizar y contribuyan a un mejor conocimiento de la Astronomía y a su papel como parte del bagaje cultural de los ciudadanos.

Parece que algunos siguen sin a algunos les cuesta tomar nota y hacer bien los deberes.


Actualización:
Al final corrigieron en El País la noticia. Ahora el agujero negro tiene sus cuatro millones de masas solares, en lugar de cuatro, y ha sido “confirmado” en lugar de “descubierto”. En El País y en el ABC siguen llamandolo Sagitario A en lugar de Sagitario A* pero este error creo que es menos grave.

Cambios en el texto: Donde dije digo digo Diego.


Enlaces

Tags: ,

Euante es una de las pequeñas lunas irregulares de Júpiter. Editando la entrada en Wikipedia para esta luna me encontré con que, en la versión en inglés, se pedían referencias al nombre. Tras esto me puse a buscar cual era el origen del nombre Euante.

Tras encontrar que en las circulares de la IAU donde se anunciaba su nombre no aparecían referencias al nombre original de Euante llegué a la página web de la autoridad en la materia. Aquí aparece que Euante es: “The mother of the Graces by Zeus, according to some authors.”, o sea, la madre de las Gracias junto con Zeus según algunos autores.

Como la parte de según algunos autores es muy vaga, y no aporta referencias explícitas, seguí buscando el origen del nombre y encontré esta entrada sobre las Gracias en “theoi.com”. Esta referencia indica como origen del nombre a Pausanias ix. 35. § 1, aunque en lugar de ser Zeus el padre dice que es Apolo. Aquí pensé que hayaría la respuesta pero al irme al texto original de Pausanias me encuentro con que no aparece Euante como madre de las Gracias sino que se habla de Egle con Apolo.

En ese momento pensé que no era esa la referencia que habían usado para el nombre y realicé una consulta en Wikipedia para ver si alguien podía responderme. Al poco tiempo trasladaron mi pregunta a un usuario que sabe bastante del tema y me respondio algo bastante revelador. Al parecer la entrada en theoi.com es una errata copiada del libro A Dictionary of Greek and Roman biography and mythology (DGRBM) de W. Smith 1) que parece que es un clásico en estos temas. El la página 686 aparece el mismo texto que en theoi.com.2) También me indican que no aparece ni en Greek Mythology Link ni en el Grimal, que supongo que es el Diccionario de mitología griega y romana de Pierre Grimal, ni en ningún otro sitio como madre de las Gracias.3)

En este punto ya tenía sospechas sobre el origen del nombre y decidí contactar directamente con la sección de la IAU que lleva el tema. Tras mandarle un correo electrónico a la persona de contacto me contesto indicándome que un experto en el tema me contestaría.4) Como no recibí respuesta intente contactar con alguien que supiera sobre el origen del nombre de los satélites a través de gente que trabaja directamente en el tema. La respuesta que obtuve apuntaba a mythindex.com (incluso se me insinuaba que tenía que aprender a usar Google). Esta fuente copia exactamente la misma errata del DGRBM.

Tras buscar en Google veo que todas las fuentes que he encontrado copian la misma errata. Lo interesante sería saber cual de las fuentes de nombres mitológicos para satélites que usa la IAU se usó para elegir el nombre de Euante y comprobar si esa fuente copia la misma errata.

Dado que el libro origen de la errata data de 1867, y parece ser usado por todas las fuentes consultadas, es muy posible que el nombre elegido para Euante provenga de esta misma errata. Lo peor de todo esto no es que el nombre provenga de una errata sino que sea tan difícil encontrar de donde viene, y más, teniendo en cuenta que, al ser un nombre científico, su origen debería estar referenciado; es lo que se hace en ciencia.

Continuará…

1)
Smith, W. (1867). A Dictionary of Greek and Roman biography and mythology. Boston: Little, Brown & Co. OCLC 68763679.
2)
La página de consulta original http://ancientlibrary.com/smith-bio/0695.html que aparece en la consulta de Wikipedia parece que ya no funciona.
3)
Aunque no aparece como madre de las Gracias “Sí hay un Euante(s), hijo de Enopión. Dioniso recibía también este epíteto, y fue el nombre propio de algunos artistas.” Fuente: Dodo en la consulta en Wikipedia.
4)
Todo esto fue en diciembre de 2007, a diciembre de 2008 todavía no he obtenido respuesta.

Tags: , ,