ASTRONOMIA

• Distancias• Movimiento y el tiempo• Radiación• Planetas• Estrellas• Galaxias

• El Universo

AST 0111

Tarea semanal no oficial

Cada semana, dedicar unos minutos a mirar el cielo nocturno. Traten de ubicarse en un lugar oscuro y lejos de luces brillantes, y den unos minutos a sus ojos para que se adapten a la oscuridad.

Comparen mapas de constelaciones a lo que ven. Pueden ver alguna? todas?

Apps: StarWalk App, Sky Map App, Norton’s Star Atlas, Planisphere

Todo el cielo esta noche a las 22.30

Diciembre

Temario

1. Escalas de Tiempo

Difícil de definir

El tiempo como variable física

Orígen del tiempo en el Big Bang: T=0

Sentido del tiempo: irreversibilidad

Espacio-tiempo

El Tiempo

Tierra Marte

40

30

20

10

0

T (m

inut

os)

El tiempo y el espacio

Escala de Tiempo➲ Creemos que el Universo tuvo un inicio, con la gran explosión o

BIG BANG ➲ Ese evento da T=0 ➲ El Big Bang ocurrio hace 1.4x1010 años. ➲ Esta es la escala más grande que cubriremos ➲ A partir de ahí, el Universo se está expandiendo, y T crece.

➲ Observamos el Universo: la luz que nos llega de todos lados. ➲ Nada puede viajar más rápido que la luz, podemos observar el

Universo hasta una cierta distancia. ➲ Como la luz demora en llegar hasta nosotros, estamos mirando

hacia el pasado…

Notación científica: 14.000.000.000

Imagina que recibes transmisiones satelitales de dos personas que viven en planetas distintos que orbitan estrellas distintas. Ambos celebran su cumpleaños 21. Cuál es la interpretación más plausible de estas transmisiones?

A. Ambas tienen la misma edad pero están a distintas distancias de ti. B. Tienen distinta edad, pero están a la misma distancia de ti. C. La persona más cercana es la que en realidad es mayor. D. La persona más lejana es la mayor.

Astrónomos detectan una supernova brillante que explota en la galaxia Andrómeda (la más cercana en nuestro grupo de galaxias, a unos 2.6 millones de años luz de distancia). El remanente de esa explosión se va a dispersar en unos 10.000 años.

A. El remanente todavía existe y veremos cómo se dispersa durante los próximos 10.000 años terrestres.

B. En realidad el remanente ya se dispersó, pero lo veremos dispersarse durante los próximos 10.000 años terrestres.

C. La imagen de la supernova dispersándose no nos llegará hasta dentro de 2.5 millones de años..

D. Nunca veremos el remanente porque este ya se dispersó.

-14000000000 yr Big Bang -12000000000 yr Nace nuestra galaxia -4500000000 yr Nacen el Sol y la Tierra -4000000000 yr 1a célula viva -500000000 yr 1er vertebrado -100000000 yr Extinción de los dinos -2000000 yr 1os humanos -50000 yr Organización social -5000 yr Escritura -500 yr Colón nos pisa -100 yr Radio -50 yr Computadoras -40 yr Profe -18 yr Alumnos

Escala de Tiempo

CosmologíaTeoría del Big Bang,la gran explosión inicial

Radiación

Materia

Galáctica

Estelar

Planetaria

Química

Biológica

Cultural

?

Evolución Cósmica

0

5

10

15

T (m

iles

de m

illon

es d

e añ

os) nOrigen de la materia

nFormación de la Vía Láctea

nFormación de la Tierra

nNacimiento de la Vida

nPresente

Temario

1. Escala de tiempo

2. Escala de distancia

Escala de distnacia

Si esta sala es como el sistema solar Qué tan grande es el Sol? La Tierra? Nuestra Galaxia?

El salto en escala es del orden de500.000.000.000.000.000.000.000 = 5x1023

(D=13000 km)

Hubble Space

Telescope (D=13m)

1,000,000

(D=100,000 lyr)

Clusters and large scale structure

(D ~ 10,000,000 lyr)

Escalas en la TierraRadio = 6380 km, circumferencia = 2πR = 40000 km

u dos días para dar una vuelta en jet. u Superficie muy suave: montañas más altas, 8km,

océano más profundo 8km => aspereza 1/800 (bola de billar)

u Atmósfera delgada: ~100km alto => 1/60 del radio

Masa = 6 x 1024kg => Densidad media = 6000 kg/m3

Comparativamente, el agua tiene una densidad de 1000 kg/m3, y las rocas ~3000 kg/m3

➨ El interior de la Tierra está hecho de metales pesados como hierro y niquel.

Viaje a la Luna: D = 380000 km, tarda 3 días para llegar.

u Radio, 700000 km, u Distancia, 1.5 x 108 km. (UA=Unidad Astronómica)

Cuánto demora la luz (c=300000 km/s) en llegar del Sol? 8m Cuánto demoraría un avión (v=1000 km/h)? 1.5 x 105 hs = 17 años

u Masa, 2 x 1030 kg. (300.000 veces la Tierra) u Densidad baja, 1400 kg/m3 (1.4 veces el agua) hecho de gas

n Convenciones: unidades La masa del Sol (Mo) La Unidad Astronómica (UA) La densidad del agua Tiempo: el año (yr) = 365 d

Sol

El Sistema Solar

n La Tierra está a 1 UA (150.000.000km) del Sol n Hay ocho planetas en órbitas casi circulares

moviéndose en un plano. n Plutón es ahora un planeta menor, más pequeño

y más lejano, con una órbita de 40 UA, y una masa de 1/500 la de la Tierra (menos que la Luna).

n A la velocidad de la luz (c = 300000 km/s) se necesitan 5.3 horas para salir del Sistema Solar.

n Un avión demoraría 680 años en recorrer 40 UA

Sistema Solar

2D vs 3D

Problema de las distancias: son tan grandes que dificultan la comprensión y el estudio de los objetos astronómicos.

Las Estrellas: ➪ Próxima Centauro, D=300.000 AU

➪ Próxima Centauro, D=4.2 ly ➪ Sol, D=1AU = 8 minutos luz ➪ En un segundo la luz da 7 vueltas alrededor de la Tierra.

A esta escala las UA dejan de ser útiles. Usamos los años luz (ly) como unidad de distancia.

Velocidad de la luz en el vacío = 300.000 km/s => 1 ly = 9.5 x 1012 km.

Mas Allá del Sistema Solarn Unidades de distancia (UA, año luz)

Estrellas más cercanas