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Cuatro Sesiones de Astronomía. 4. Galaxias y el Universo Alberto Carramiñana Alonso Liceo Ibero Mexicano, 16 agosto 2002. La Vía Láctea. Constituidad por 10 11 estrellas + gas + polvo + campos magnéticos + partículas de alta energía. El gas y polvo forman el medio interestelar.

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Cuatro Sesiones de Astronomía

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Cuatro Sesiones de Astronomía

4. Galaxias y el Universo

Alberto Carramiñana Alonso

Liceo Ibero Mexicano, 16 agosto 2002


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La Vía Láctea

  • Constituidad por 1011 estrellas + gas + polvo + campos magnéticos + partículas de alta energía.

  • El gas y polvo forman el medio interestelar.


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El medio interestelar

  • Distintos tipos de nebulosas:

    • Oscuras: obstruyen la luz (Cabeza de Caballo, glóbulos de Bok). Observables en radio y microondas.

    • De reflexión: dispersan la luz de estrellas cercanas

    • Regiones ionizadas: cercanas a estrellas calientes.

    • Nebulosas planetarias: alrededor de enanas blancas.

    • Remanentes de supernova: en algunas se ha encontrado la estrella de neutrones. Brillantes en rayos X.


El gas del medio interestelar l.jpg

El gas del medio interestelar

  • En radio vemos electrones moviéndose en campos magnéticos.

  • En rayos gamma vemos electrones y protones chocando con gas del medio interestelar.


Nebulosas del medio interestelar l.jpg

Nebulosas del medio interestelar


La nebulosa de andr meda l.jpg

La nebulosa de Andrómeda

En el centro del debate Curtis - Shapley: ¿son las espirales nubes de nuestra galaxia o galaxias aparte?.


Tipos de galaxias l.jpg

Tipos de galaxias

  • Elípticas.

  • Espirales.

  • Irregulares.


Galaxias espirales l.jpg

Galaxias espirales

M101

M104

M51

M81 y M82

M106

M63


Galaxias activas l.jpg

Galaxias activas

  • El núcleo brilla mas que el resto de la galaxia.

  • Muestran jets en radio o en el óptico.

  • Divididas en subclases: “starburst”, cuasares, objetos Bl Lacerta, Seyferts (1 y 2)...


El centro de las galaxias activas l.jpg

El centro de las galaxias activas

  • La mejor explicación es un hoyo negro supermasivo (M>100 millones de M) en el centro de la galaxia.

  • Un hoyo negro de estas dimensiones mide 4UA de diámetro: menor que el sistema solar.


C mulos de galaxias l.jpg

Cúmulos de galaxias


El campo profundo de hubble l.jpg

El campo profundo de Hubble


La distribuci n de las galaxias l.jpg

La distribución de las galaxias

  • Distribución de cientos de miles de galaxias.

  • El Universo a gran escala presenta una estructura en filamentos, grupos y huecos.


Materia oscura no bari nica l.jpg

Materia oscura no bariónica

  • Se requiere materia oscura para explicar los movimientos de estrellas en galaxias y galaxias en cúmulos.

  • Modelos de formación de galaxias y estructura a gran escala requieren mas materia de la que se ve.


El universo en expansi n l.jpg

El Universo en expansión

  • Implícito en la formulación original de la relatividad general, corregida por Einstein para acomodar un Universo estático.

  • La ley de Hubble (1929): v = Hd , donde 1/H es comparable a la edad del Universo (=2/3H en el modelo de Einstein- de Sitter).

  • Hoy en día se estima H = 70 km/s/Mpc


El big bang l.jpg

El big bang

  • Considerable evidencia observacional:

    • La expansión de Hubble.

    • El Fondo cósmico de microondas.

    • La abundancia del helio y otros elementos ligeros.

  • Debió ocurrir hace 15 mil millones de años.


El helio primigenio l.jpg

El helio primigenio

  • La mayor parte del helio debió formarse durante el big bang (las estrellas no han tenido tiempo suficiente).

  • Los elementos mas pesados (Carbono en adelante) se formaron posteriormente (estrellas y supernovas).

  • La abundancia primigenia del helio, litio, deuterio restringen las condiciones durante el big bang.

  • De acuerdo a esto, la densidad de bariones es el 5% de la necesaria para cerrar el Universo: bar 0.05 .


El fondo de microondas l.jpg

El fondo de microondas

  • Interpretado como el vestigio de la gran explosión.

  • Emisión corresponde a un objeto a 2.726 grados Kelvin.


La formaci n de las primeras estructuras l.jpg

La formación de las primeras estructuras

  • Pequeñisimas variaciones en la temperatura del fondo de microondas (1 parte en 100,000) indican donde se formaron las primeras grandes estructuras del Universo.


La situaci n presente del universo l.jpg

La situación presente del Universo

  • Mediciones del fondo de microondas indican:   1

  • Mediciones de supernovas indican: 0  ¿la presión del vacío?

  • El consenso es un Universo constituido por:

    • la constante cosmológica (70%)

    • materia no bariónica (25%)

    • materia bariónica (5%).


Archivos y referencias l.jpg

Archivos y referencias

  • Bóveda celeste: http://www.inaoep.mx/alberto/cursos/ibmx_ago2002a.ppt

  • Sistema solar: http://www.inaoep.mx/alberto/cursos/ibmx_ago2002b.ppt

  • Estrellas: http://www.inaoep.mx/alberto/cursos/ibmx_ago2002c.ppt

  • Galaxias: http://www.inaoep.mx/alberto/cursos/ibmx_ago2002d.ppt

  • “The physical universe: an introduction to astronomy”, Frank Shu, Ed.University Science Books

  • “Our evolving universe”, Malcolm Longair, Ed. Cambridge University Press


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Astronomía en México

  • Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica: http://www.inaoep.mx/

  • Instituto de Astronomía de la UNAM:

    • CU: http://www.astroscu.unam.mx/

    • Morelia: http://www.astrosmo.unam.mx/

    • Ensenada: http://www.astrosen.unam.mx/

  • Departamente de Astronomía, Universidad de Guanajuato: http://www.astro.ugto.mx/

  • Artículos de divulgación “Un rincón cerca del Cielo”: http://www.inaoep.mx/rincon/


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