¿Cómo hemos conocido la Vía Láctea?

1. ¿Cómo hemos conocido la Vía Láctea? Adriana Gazol Patiño Centro de Radioastronomía y Astrofísica UNAM 5 de noviembre de 2010

5. Culturas Antiguas MIXCOATL OHTLI

6. El mito griego de la Vía Láctea Γάλα = gala=leche Γαλαξίας = galaxias

7. La Vía Láctea -Cientos de miles de millones de estrellas -Gas -Polvo

9. Demócrito de Abdera (460-370 A.C.) Conocido por el “atomismo” Fue el primero en postular que la Vía Láctea estaba compuesta por un gran número de estrellas (que no se podían ver a causa de la sombra de la Tierra!!!) También fue de los primeros en postular la existencia de otros mundos y la posibilidad de que algunos estuvieran habitados.

10. Galileo Galilei (1564-1642) Defensor del sistema copernicano Primero en observar sistemáticamente por un telescopio, interpretando y divulgando sus resultados Descubrió que la atmósfera terrestre amplifica el diámetro de las estrellas, con lo que pudo calcular nuevas distancias a las estrellas que permitían considerarlas como soles lejanos Primer telescopio galileano

11. Observaciones de Galileo Manchas solares Superficie de la Luna Las Pléiades 4 lunas de Júpiter Estrellas de la Vía Láctea

13. 1632 Confrontación entre las cosmologías de Aristóteles y de Copérnico. Publicado con permiso del Papa En el índice de libros prohibidos hasta 1835

14. Thomas Wright (1711-1786) 1750: “An original theoryor new hypothesis of theUniverse” -Estrellas distribuidas de manera más o menos uniforme en un plano infinito en el que se encuentra inmerso el Sol -En dirección longitudinal se ve una infinitud de estrellas, mientras en dirección transversal se ven sólo las estrellas cercanas -Modelo compatible con la apariencia de la Vía Láctea

15. Isaac Newton (1642-1727) Fuerza de Gravedad

16. Immanuel Kant (1724-1804) Notó que el modelo de Wright era incompatible con la teoría de la gravitación de Newton. Encontró la solución tomando como ejemplo al Sistema Solar: la fuerza centrífuga debida al movimiento debe compensar la fuerza de atracción gravitacional La Vía Láctea podría ser estable si las estrellas estuvieran distribuidas en un disco y el disco estuviera en rotación Propuso que la Vía Láctea es un conglomerado de estrellas con forma de disco -Podrían existir otros conglomerados semejantes -Debido a las distancias tales conglomerados se verían sólo como manchas luminosas con formas circulares o elípticas

18. Nebulosas William Parsons, Conde de la Rosse ( 1800-1867)

19. Nebulosas

20. William Herschel (1738-1822) Construyó telescopios más grandes con los que se podía observar: -lunas de otros planetas -nebulosas Estudió detalladamente la estructura de la Vía Láctea Sospechó que las nebulosas eran conglomerados de estrellas, hasta que descubrió una en forma de anillo con una estrella en el centro (????)

22. Si en una región del cielo se observan más estrellas, debe ser una región más grande y más lejana

23. Herschel II Supuso que cada región sideral tiene un tamaño proporcional al número de estrellas que se observan en ella Concluyó que el sistema estelar tenía forma aplanada, contornos irregulares y el Sol ocupaba la región central 8,000 años luz de diámetro y 1,000 años luz de espesor

25. Paralaje debido al movimiento de la Tierra la posición de las estrellas debería variar por cierto ángulo a lo largo del año midiendo el ángulo se puede conocer la distancia a estrellas cercanas …el efecto es muy pequeño… el primer paralaje estelar se midió en 1838, por FrederichBessel para la estrella 61 Cygni 11 años luz

26. En la primera década del siglo XX prevalecía la idea de que la mayoría de las estrellas estaban confinadas a un disco plano. El diámetro de dicho disco era ~ 10 veces mayor que su espesor y el sol se encontraba en el centro Se creía que las estrellas más lejanas estarían a ~20000 años luz No se sabía si todas las nebulosas formaban o no parte de la Vía Láctea

27. Jacob Kapteyn (1851-1922) Aprovechó las novedades en la técnica de fotografía astronómica Investigación sobre la forma y la estructura del Universo . Similar a la de Herschel, pero con placas fotográficas tomadas en varios observatorios Determinación de la posición, los movimientos propios y la luminosidad de estrellas en 206 distintas regiones del cielo Imagen tridimensional de la distribución de estrellas Se dió cuenta de que conforme aumentaba la distancia al Sol, disminuía la densidad de estrellas . Supuso que el límite del Universo era donde ya no se veían más estrellas

28. Jacob Kapteyn ~6,000 ly ~30,000 ly Universo lenticular con un diámetro máximo de 30,000 años luz y espesor central de 6,ooo años luz La ubicación del Sol cerca del centro del Universo resulto una consecuencia de que el observó una mayor densidad de estrellas en la vecindad solar

31. OPTICO INFRARROJO

32. Las cefeidas Estrellas variables pulsantes MUY LUMINOSAS en las que es brillo cambia periódicamente Entre más largo es el periodo mayor es la luminosidad de la cefeida HenriettaSwanLeavitt (1868-1928) Midiendo la duración del periodo de cefeidas se puede determinar su luminosidad absoluta y comparándola con la luminosidad aparente, se puede determinar su distancia Se pueden usar para medir la distancia a objetos lejanos

35. Cúmulos globulares • Nebulosas con simetría esférica bien definida. • La densidad de estrellas disminuye hacia la periferia, por lo que se pueden distinguir un gran número de estrellas • Ahora se sabe que son objetos gigantescos constituidos por cientos de miles de estrellas ligadas gravitacionalmente • Algunos pueden tener hasta un millón de estrellas • Forman parte de la Vía Láctea • Son objetos muy viejos

36. HarlowShapley (1885-1972) Encontró una nueva manera de tomarle medidas a la Vía Láctea Usando estrellas variables midió la distancia a 69 cúmulos globulares • Los cúmulos más cercanos estaban a 30,000 años luz (más allá del límite de Kapteyn). • Los cúmulos estaban distribuidos en un elipsoide cuyo plano central coincidía con la Vía Láctea. • Se veían más cúmulos en una dirección que en la otra. La asimetría se debe a que el Sol no está en el centro sino en uno de los bordes Nuestro sistema estelar mide más de 300,000 años luz de diámetro

37. Cúmulos globulares sol 300,000 añosluz Vía Láctea

38. El hecho de que el Sistema Solar no fuera el centro del Universo no resultó difícil de aceptar para los astrónomos Lo difícil de aceptar fue la escala de Shapley Alrededor de 1930 se demostró que hay polvo en el plano de la Vía Láctea y que el polvo oscurece la luz de las estrellas, por lo que las que están cerca del plano se ven menos luminosas de lo que son REVISIÓN DE TODAS LAS MEDIDAS DE DISTANCIA DIAMETRO DEL DISCO DE LA VIA LACTEA: ~3 veces mayor que el predicho por Kapteyn, ~3 veces menor que el predicho por Shapley

39. La respuesta a la pregunta sobre la naturaleza de las ¨nebulosas espirales¨ también se resolvió al principio de los años 20

40. Edwin P. Hubble (1889-1953) 1923: determinación de la distancia a Andrómeda usando una cefeida ¡1 millón de años luz! Universo isla Observaciones de otras galaxias: distancias semejantes tamaños de varias decenas o centenas de años luz Evidencia de la distinción entre la Vía Láctea y el resto del Universo • Más observaciones: -distribución de galaxias extendida por millones de años luz • -agrupación en Cúmulos de Galaxias • -número aparentemente ilimitado de galaxias

43. JanHendrikOort (1900.1927) ui8 Evidencias de la dinámica estelar Rotación Diferencial Rotación Diferencial

44. Los Colores de la Luz Prisma

45. Efecto Doppler Longitud de onda grande Baja frecuencia Longitud de onda chica Alta frecuencia El desplazamiento en frecuencia es proporcional a la velocidad de la fuente Se acerca, corrimiento al azul En reposo Se aleja, corrimiento al rojo

46. JanHendrikOort (1900.1927) ui8 Evidencias de la dinámica estelar Rotación Diferencial Rotación Diferencial

47. La Vía Láctea Disco Delgado --Estrellas y Gas Disco Grueso --Estrellas Bulbo --Estrellas y Gas Halo:--Estrellas Cúmulos Globulares

48. Algunos Datos • Diámetro : ~100,000 años luz • Espesor: ~1,000 años luz : Estrellas • ~ 12,000 años luz : Gas • Número de estrellas: 200-400 mil millones de estrellas • Distancia del Sol al Centro Galáctico : 26,000 años luz • Periodo de rotación del Sol : 250 millones de años • Velocidad de rotación del Sol : ~220 km/s