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Componentes del

Universo

Componentes del Universo

• Estrellas

• Galaxias

• Constelaciones

Estrellas

Masas de gases de hidrógeno y

helio, que emiten luz.

Se encuentran a temperaturas muy

elevadas.

Estrellas

En su interior hay

reacciones nucleares

(hidrógeno se

transforma en helio).

Más hidrógeno es más

joven.

Más helio llega a su

muerte.

Estrellas

Diagrama de Hertzsprung-Russel (diagrama H-R)

Agrupa estrellas según su luminosidad visual.

Tipo espectral corresponde a sus longitudes de ondas que emiten y

su temperatura.

Las estrellas con mayor masa son las que tienen mayor luminosidad,

como las azules, las gigantes rojas y las supergigantes.

Las estrellas viven en un 90% de sus vidas en la secuencia principal.

Diagrama Hertzsprung-Russel

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Diagrama Hertzsprung-Russel Estrellas

Estrellas

Características físicas de las estrellas es la Magnitud:

Magnitud Absoluta: es la que tendrían todas si estuvieran a

la misma distancia de la Tierra.

Estrellas

Magnitud Aparente: cantidad de luz

que se recibe de un objeto.

En condiciones atmosféricas favorables

el ojo humano es capaz de distinguir

hasta 6.000 estrellas.

El brillo aparente no es igual al brillo

real.

Un objeto extremadamente brillante

puede aparecer absolutamente débil,

si está lejos.

Estrellas

Magnitud estelar (brillo)

Sistema de medida

Cada magnitud es 2,512 veces más brillante que la siguiente.

Magnitud 1 es 100 veces más brillante que una magnitud 6.

Estrellas

Magnitud estelar (brillo)

Más brillantes: magnitudes negativas.

20 estrellas de magnitud = ó > 1.

Más débil magnitud de 23.

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Escala de magnitudes aparentes

Mag. Estelar Objeto

-26,8 Sol

-12,6 Luna llena

-4,4 Brillo máximo de Venus

-2,8 Brillo máximo de Marte

-1,5 Estrella más brillante: Sirio

-0,7 Segunda estrella más brillante: Canepus

+3,0 Estrellas débiles que son visibles en una vecindad urbana

+6,0Estrellas débiles visibles al ojo humano

+12,6 Quasar más brillante

+30 Objetos observables más débiles son el Telescopio Espacial Hubble

Estrellas Estrellas

La estrella más cercana a la Tierra

es Próxima Centauri.

Componentes de la estrella triple

Alpha Centauri

A 40 billones de kilómetros de la

Tierra.

Estrellas dobles o binarias

- Las estrellas dobles (o binarias) son muy

frecuentes.

- Se mantienen unidas por la fuerza de la

gravitación y giran en torno a su centro

común.

- Periodos orbitales, desde minutos en el

caso de parejas muy cercanas hasta

miles de años en el caso de parejas

distantes.

Estrellas dobles o binarias

- Dependen de la separación entre las estrellas y de sus respectivas

masas.

- Estrellas múltiples, sistemas en que tres o cuatro estrellas giran en

trayectorias complejas.

Sistema binario

Krüger 60

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Evolución de las Estrellas

Millones de años.

Nacen cuando se acumula una gran

cantidad de materia en un lugar del

espacio.

Se comprime y se calienta hasta que

empieza una reacción nuclear

Se consume la materia, convirtiéndola

en energía.

Estrellas pequeñas la gastan

lentamente y duran más que las

grandes.

Evolución de las Estrellas

Una estrella comienza a morir al

acabarse el hidrógeno.

El helio la mantiene brillante y

luminosa.

Después comienza la fusión del

carbono (6) y oxígeno (7) (contracción

del núcleo).

Evolución de las Estrellas

Evolución de las Estrellas Nebulosas

Nebulosa Reloj de Arena. Se encuentra a 8.000 años luz de distancia.

Estructuras de gas y polvo

interestelar. Según sean

más o menos densas, son

visibles, o no, desde la

Tierra.

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Nebulosas

Dependiendo de la edad de las estrellas asociadas, se pueden clasificar

en dos grandes grupos:

a) Nebulosas planetarias, asociadas a estrellas evolucionadas y

remanentes de supernovas.

b) De estrellas muy jóvenes, algunas incluso todavía en proceso de

formación, como los objetos Herbig-Haro y las nubes moleculares.

Nebulosas

Objetos Herbig-Haro (HH):

Observados por George Herbig y Guillermo Haro.

Son nebulosas asociadas con estrellas recién

formadas.

Corta vida.

Fenómenos altamente variables en el tiempo

Evolucionar de manera perceptible en escalas de

tiempo muy cortas de unos pocos años.

Objeto HH47.

Nebulosas

Se puede encontrar en cualquier lugar del espacio interestelar.

Antes de la invención del telescopio, el término nebulosa se aplicaba a

todos los objetos celestes de apariencia difusa.

Nebulosa de la Hélice, situada a una distancia de 650 años-luz.

Nebulosa del Cisne, M17, se

encuentra en Sagitario, a

5.500 años-luz de la Tierra.

Gigantes Rojas

• Estrella con una masa

similar a la masa solar o

mayor agota su reserva

de H en el núcleo.

• Comenzando la fusión

en capas más exteriores.

HR4162

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Gigantes Rojas

• Efecto un aumento del

volumen de la estrella

• Produce un enfriamiento

de la superficie que

produce el color rojizo.

V838 Monocerotis

Novas y súpernovas

Nova = nuevo en latín.

Denominación impropia debido a que

todas las estrellas ya existían.

Astrónomos prefieren denominarlas

Estrellas Temporarias.

Súpernova E0102-72

Novas y súpernovas

Explotan liberando en el espacio

parte de su material.

Durante un tiempo variable, su

brillo aumenta de forma

espectacular. Parece que ha

nacido una estrella nueva.

Novas y súpernovas

En diez segundos elimina 100 veces

más energía que el Sol en toda su

vida.

Se estima dos supernovas por

galaxias al año.

Cassiopea A

Novas y súpernovas

Estrella que aumenta

enormemente su brillo de

forma súbita y después

palidece lentamente.

Pero puede continuar

existiendo durante cierto

tiempo.

1983: Subramanyan

Chandrasekhar, calculó el

límite de una estrella para

colapsar sobre sí misma.

1,44 masas solares La explosión destruye o altera a la estrella.

Mucho más raras que las novas.

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Enanas Blancas

Remanente estelar que resulta del agotamiento del combustible nuclear de una estrella de masa no mayor a unas 10 masas solares.

Poca luminosidad

Rodeada de gas

Sirio B

Enanas Blancas

95% de las estrellas terminan su vida como enana blanca.

Nebulosa que rodea a un núcleo de 200.000ºC.

Sirio B

Estrella de Neutrones

Remanente estelar dejado por una estrella después de agotar el

combustible nuclear en su núcleo y explotar como una súpernova.

Estrella de Neutrones

Brillante en rayos X

Casi imperceptible en luz visible

No emite pulsaciones de radio

Estrella de Neutrones

Masas < 8 masas solares: estrella genera en una enana blanca con

una nebulosa planetaria.

Masas > al impreciso límite superior: estrella genera un agujero

negro.

Calavera, cerca de la Tierra en la Osa

MayorNebulosa Cangrejo

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Púlsares

Estrellas de neutrones

fuertemente

magnetizadas.

Rápida rotación las

hace poderosos

generadores eléctricos

(30 veces por

segundo).

Púlsares

Palabra Púlsar es un anacrónico

de "pulsating radio source“ (fuente

de radio pulsante).

Se requieren relojes de

extraordinaria precisión para

detectar cambios de ritmo, y sólo

en algunos casos.

Fuentes de ondas de radio que

vibran con periodos regulares. Nebulosa Púlsar

Púlsares

Se detectan mediante

radiotelescopios.

Alta densidad, la materia es

una bola de lápiz pasta

(masa de cerca de 100.000

ton).

Emiten una gran cantidad

de energía.

Agujeros Negros

Gran concentración de masa.

Enorme aumento de la densidad.

Agujeros Negros

Campo gravitatorio

que no puede

escapar ninguna

partícula material, ni

la luz ni radiación

electromagnética ni

luminosa

Rodeados de una

"frontera" esférica

que permite que la

luz entre, pero no

salga.

Cuásares

Cuasares de las galaxias

NGC 2992 y NGC 2993

Objetos lejanos que emiten

grandes cantidades de energía,

con radiaciones similares a las de

las estrellas.

Son centenares de miles de

millones de veces más brillantes

que las estrellas.

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Cuásares

La palabra Cuásar es un

anacrónico de quasi stellar radio

source (fuentes de radio casi

estelares).

Lo más espectacular de los

cuásares no es su lejanía, sino

que puedan ser visibles.

Deber ser brillante como 1.000

galaxias juntas para que pueda

aparecer como una débil

estrella.

Cúmulos de estrellas

Grupo de estrellas relacionadas que se mantienen juntas por efecto de la

gravitación.

Cúmulo Abierto Cúmulo Globular

Cúmulos

Estelares

ABIERTOS GLOBULARES

Edad de las Estrellas Jóvenes Viejas (10.000 mill. de años)

Cantidad en la Vía Láctea 1.000 140

Ejemplos Pléyades y Hiadas Omega Centauri y 47 Tucanae

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Constelaciones

Constelación

Grupo de estrellas que según la tradición perpetuada desde la antigüedad, forman en el cielo una figura evocadora de un animal, un personaje mitológico u otra cosa quedando así facilitada la topografía celeste, la identificación y localización de las estrellas.

No tiene un número determinado de estrellas.

Constelación

Estrellas principales

conservan su nombre

tradicional (árabe).

Nueva organización: orden

decreciente de su

luminosidad, una letra del

alfabeto Griego

(α,β,γ,δ,etc), luego latino

(A-Z mayúsculas y luego

minúsculas) y por último

números.

Definición: En la actualidad existen 88 constelaciones, pero no todas tiene la

misma importancia. Entre ellas se destacan las 12 de Zodiaco y las 2

polares: Osa Menor y La Cruz del Sur.

Constelación

Constelación

Se agrupan en:

• Zodiaco

• Constelaciones de Ptolomeo o de la Antigüedad

• Constelaciones Modernas

Zodiaco

Banda del cielo por donde, aparentemente, transitan el Sol y los planetas.

01 Aries Aries, el carnero

02 Taurus Tauro, el toro

03 Gemini Géminis, los gemelos

04 Cancer Cáncer, el cangrejo

05 Leo Leo, el león

06 Virgo Virgo, la virgen

07 Libra Libra, la balanza

08 Scorpius Escorpio, el escorpión

09 Sagittarius Sagitario, el arquero

10 Capricornus Capricornio, la cabra de mar

11 Aquarius Acuario, el aguador o portador de agua

12 Piscis Piscis, los peces

Aries es la primera constelación del Zodiaco, comienza sus días el 21 de marzo, el primer día del año de

muchos de los calendarios antiguos. Punto vernal

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Zodiaco Zodiaco

Zodiaco Zodiaco

Constelaciones de PtolomeoAdemás de las del zodiaco, Ptolomeo inventario 36.

Andromeda (Andrómeda), la princesa

Aquila, el águila

Ara, el altar

Argo Navis, el navío Argo.

Auriga, el cochero

Boötes, el boyero o pastor

Canis Major (Can Mayor)

Canis Minor (Can Menor)

Cassiopeia (Casiopea), la reina

Centaurus (Centauro)

Cepheus (Cefeo), el rey

Cetus, la ballena o monstruo marino

Corona Australis (Corona Austral), la corona del sur

Corona Borealis (Corona Boreal), la corona del norte

Constelaciones de Ptolomeo

Corvus, el cuervo

Cráter, la copa

Cygnus, el cisne

Delphinus, el delfín

Draco, el dragón

Equuleus, el pequeño caballo

Eridanus, el río Erídano, un río mitológico

Hercules (Hércules), el héroe

Hidra, la hidra o serpiente de mar, un monstruo mitológico

Lepus, la liebre

Lupus, el lobo

Lyra, la lira

Ophiuchus (Ofiuco), el serpentario

Orión (Orión), el cazador

Pegasus (Pegaso), el caballo alado

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Constelaciones de Ptolomeo

Perseus (Perseo), otro héroe

Piscis Austrinus (Pez Austral), el pez del sur

Sagitta, la flecha

Serpens la serpiente (Ofiuco divide esta constelación en dos partes: Serpens Caput, la

cabeza de la serpiente , y Serpens Cauda, la cola de la serpiente

Triangulum el triángulo

Ursa Major (Osa Mayor)

Ursa Minor (Osa Menor)

Todas las constelaciones de Ptolomeo

fueron aceptadas por la Unión

Internacional de Astronomía

Constelación

Constelaciones modernas1603, el astrónomo Johann Bayer publicó su obra Uranometría

Apus, el ave del Paraíso

Chamaeleon, el camaleón

Dorado, el pez

Grus, la grulla; se conoció como Phoenicopterus, el flamenco, en

Inglaterra durante el siglo XVII

Hydrus, la hidra macho

Indus, el indio americano

Musca, la mosca

Pavo

Phoenix, el ave fénix

Triangulum Australe, el triángulo del sur

Tucana, el tucán

Volans, el pez volador

Constelaciones modernas1624, el astrónomo Jakob Bartsch

Monoceros, el unicornio

Camelopardalis, la jirafa

Crux, la cruz

Tigris, el río Tigris

Jordanus, el río Jordán

Constelaciones modernas1690, el astrónomo Johannes Hevelius

Canes Venatici, los perros de caza

Lacerta, la lagartija, asterismo que correspondía al Cetro de Augustin

Royer

Leo Minor, el pequeño león

Lynx, el lince, un grupo de estrellas tan tenues, que el propio Hevelius

decía que se necesitaban los ojos de un lince para poder verlas

Sextans, el sextante

Vulpecula, la pequeña zorra

Scutum (Sobieski),

Constelaciones modernas1793, Nicolas Lacaille

Antlia, la máquina neumática

Circinus, el compás

Caelum, el buril

Fornax, el horno

Horologium, el reloj

Mensa, la mesa o meseta

Microscopium, el microscopio

Norma, la regla

Octans, el octante

Pictor, la paleta del pintor

Reticulum, la retícula

Sculptor, el taller del escultor

Telescopium, el telescopio

Desmantelamiento de Argo Navis

(constelación de Ptolomeo):

Carina, la quilla

Puppis, la popa

Vela, la vela

Pyxis, la brújula

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Orión

α

β γ

δ

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Galaxias

Galaxia

Acumulaciones enormes de estrellas,

gases y polvo.

Formada por centenares de miles de

millones de estrellas y otros astros.

En el centro se concentran más

estrellas.

Agrupan formando "cúmulos de

galaxias".

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Son pocos los cuerpos celestes que poseen un nombre.

Se les designa por el número de orden que tienen en los catálogos:

- Messier (más antiguo)

- New General Catalogue.

Andrómeda M 31 ó NGC 224

Messier (M) y

New General Catalogue (NGC)

New General Catalogue (NGC) Clasificación de las Galaxias (según E. Hubble)

Galaxias Elípticas

Galaxias Lenticulares Galaxias Espirales

Galaxias Irregulares

Forma de las galaxias es el parámetro utilizado para clasificarlas.

Galaxias Elípticas

Gran concentración de

estrellas en el centro y una

disminución progresiva de

luminosidad hacia el borde que

está poco definido.

Se clasifican de E0 a E7 según

su grado de elipse.

Galaxias Lenticulares

Tipo SO, se consideran

galaxias de transición entre

las elípticas y las espirales.

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Galaxias Espirales

Contienen gran cantidad de gas

y polvo.

Destacan sus brazos en espiral

y su núcleo brillante.

El tamaño del núcleo y el

aspecto de sus brazos se utiliza

para clasificarlas:

-Sa: núcleo grande respecto a

los brazos.

-Sc: grandes brazos espirales y

un núcleo pequeño.

Galaxias Irregulares

No tienen ninguna

estructura ni simetría

definida.

Tienen gran cantidad de

gas y polvo interestelar y

estrellas jóvenes.

Galaxias Estructura Galáctica

Grupo Local

Grupo de galaxias en el que se encuentra nuestra Vía Láctea.

Está dominado por dos galaxias espirales gigantes: Andrómeda y Vía

Láctea.

30 galaxias: área de unos 4 millones de años luz de diámetro.

Grupo Local

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Grupo Local Grupo Local

Grupo Local

Galaxias vecinas Distancia (Años luz)

Nubes de Magallanes 200.000

El Dragón 300.000

Osa Menor 300.000

El Escultor 300.000

El Fogón 400.000

Leo 700.000

NGC 6822 1.700.000

NGC 221 (M32) 2.100.000

Andrómeda (M31) 2.200.000

El Triángulo (M33) 2.700.000

Galaxias vecinas

Vía Láctea

Características de la Vía Láctea

- Galaxia de tipo espiral.

- Posee 100.000 millones

de estrellas.

- Diámetro de 100.000

años luz.

- Su masa es de dos

billones de veces la del Sol.

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FIN


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