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El espacio es grande

en su libro, The Hitchhikers Guide to the Galaxy, Douglas Adams dice: «el espacio es grande. El espacio es muy grande! Simplemente no creerías lo enormemente alucinante que es .»

él tampoco estaba bromeando! Imagínalo de esta manera. Finge que estás en la autopista en Alemania. Estás en un Ferrari, haciendo zoom a 300 kph (186 mph). Si no tuvieras que parar, podrías dar la vuelta a la tierra en unas 133 h, o 5 días y medio. Ahora imagina si tu Ferrari de repente pudiera viajar al sol., ¡Tomaría casi 4.000 veces más tiempo llegar al sol que conducir alrededor de la tierra! Eso es ~22.000 días en el Ferrari! La estrella más cercana que no es el sol se llama Alfa Centauri. Para llegar allí, sería como conducir al sol casi 300.000 veces! ¡La galaxia más cercana, Andrómeda, está casi 600.000 veces más lejos que Alpha Centauri! Las galaxias más lejanas que mido están más de 100 veces más lejos que Andrómeda, y para llegar al final del universo visible, ¡tienes que ir casi 150 veces más lejos que eso!,1 de todos modos, si quieres conducir hasta el final del universo visible, o casi en cualquier lugar en el espacio, tomaría mucho tiempo.

medir el espacio con Parsecs

debido a que el espacio es tan grande, a muchos astrónomos no les gusta decir cuán lejos están las cosas usando millas o kilómetros. En su lugar, usamos una medida que llamamos parsec. ¿Recuerdas a Alpha Centauri, La Estrella más cercana? Está a 1.347 pársecs, o 41.560.000.000.000 (o 41.56 billones) kilómetros de distancia., Me gustan los pársec porque, para mí, son más fáciles de usar y entender en comparación con todos los ceros que hay cuando usamos kilómetros.

Bumpy Galaxies

es bastante genial que el espacio sea tan enorme, o al menos eso creo. Pero, ¿cómo sabemos lo grande que es el espacio? Hay muchas maneras diferentes de medir las cosas en el espacio, pero me concentro en medir la distancia a las galaxias usando un método muy especial llamado fluctuaciones de brillo superficial (SBF). Para explicar cómo funciona SBF, eche un vistazo de cerca a la pantalla del teléfono o de la computadora en la que está leyendo esto., Si la pantalla está muy cerca de tu cara, podrás ver los píxeles, o las pequeñas luces que componen la imagen que ves, en la pantalla. Ahora, retroceda hasta que ya no pueda ver los píxeles.

puedes distinguir píxeles en tu pantalla cuando está cerca porque tu pantalla está formada por muchos píxeles. Del mismo modo, las galaxias son solo un montón de estrellas agrupadas. Ahora un galaxy no es una pantalla de teléfono, pero se comporta de una manera similar. Cuando las galaxias están cerca de nosotros, vemos protuberancias más grandes que vienen de esa galaxia debido a cómo están organizadas las estrellas de las galaxias., Al igual que una pantalla, cuando las galaxias están más lejos, todas esas estrellas se mezclan, y la galaxia se verá realmente suave, similar a la forma en que los píxeles de una pantalla se mezclan cuando te sientas de ella. En la Figura 1, se puede ver cómo una galaxia más cercana se ve más llena de baches que una que está más lejos. Cuando sabemos el tamaño de las protuberancias, debido a la forma en que las estrellas están organizadas en una galaxia, ayuda a los astrónomos a averiguar cuántas estrellas tiene esa galaxia.,

Bumps de medición

para medir el tamaño de los» bumps » en una galaxia lejana, necesitamos eliminar la parte principal de la galaxia de la imagen para enfocarnos en los bumps. Para hacer esto, una computadora crea una imagen de una galaxia de aspecto muy suave que se asemeja a la que hemos tomado una foto de. Luego tomamos la imagen de la galaxia lisa que fue generada por la computadora y la restamos de la imagen en nuestra imagen original, dejando solo los baches de la galaxia como se muestra en la Figura 2., Una vez que solo tenemos los baches en nuestra imagen, lo siguiente que necesitamos para averiguar algo llamado el espectro de potencia. El espectro de potencia nos dice cuántos baches grandes tiene una galaxia, en comparación con cuántos baches pequeños tiene. Si el espectro de potencia nos dice que hay muchos baches detallados y agudos en la imagen, eso podría significar que la galaxia está más cerca de nosotros. Si la misma galaxia está más lejos, el espectro de potencia solo mostrará protuberancias menos detalladas y más suaves en la imagen., Si conoces el color de esa galaxia y cuántas estrellas tiene, entonces puedes averiguar cuánta luz deberías ver si está a cierta distancia.

Colorful Galaxies

imagina que estás con tus amigos sentados alrededor de una fogata, asando unos deliciosos malvaviscos. ¿Alguna vez te has preguntado por qué algunas partes del Fuego son rojas, algunas naranjas, algunas amarillas y algunas blancas? Esto se debe a que las partes más frías del fuego se ven rojas, las partes más calientes se ven naranjas, incluso las partes más calientes se ven amarillas y las más calientes son blancas. Si pudieras conseguir que el fuego se caliente lo suficiente, incluso comenzaría a verse azul (pero también te daría una quemadura de sol muy mala). Las galaxias son de la misma manera., Al igual que el fuego, cuando las galaxias contienen estrellas más frías, se ven rojas. Cuando contienen estrellas más calientes, se ven más azules. Cuando sabemos el color de una galaxia, sabemos lo calientes que son las estrellas. Por el color de la galaxia podemos averiguar cuánta luz están creando las estrellas en una galaxia. Una vez que sepamos cuánta luz está creando cada estrella, si sepamos cuántas estrellas en total hay, podremos averiguar qué tan brillante debería ser la galaxia a cierta distancia.

El Color y los golpes juntos pueden dar distancia

Imagine que está sentado cerca de una fogata., Cuando estás justo al lado del fuego, puedes sentir su calor e incluso podrías tener suficiente luz para leer un libro. Pero imagina que empiezas a alejarte del fuego. Usted se sentirá rápidamente más frío y pronto será demasiado oscuro para leer que se puede ver en la Figura 3. El fuego también parecerá que es solo un color, en lugar de un montón de colores. Eso no es porque el fuego se está apagando, o porque ahora es de un solo color, sino porque están más lejos del fuego., Si comparas cuidadosamente la forma en que se ve el fuego cuando estás junto a él con la forma en que se ve desde lejos, podrías calcular cuánto caminaste. Al igual que con una fogata, vemos menos luz y detalle de las galaxias cuanto más lejos están.

los baches de una galaxia dependen tanto de su distancia como de su color, por lo que se necesitan ambos tipos de datos. El color de una galaxia nos dice qué tan calientes son las estrellas y cuánta luz producen. Una vez que sepamos cuán calientes son las estrellas y el tamaño de los baches de la galaxia, podemos averiguar cuántas estrellas hay en esa galaxia y cuánta luz está creando la galaxia., A partir de ahí, los astrónomos finalmente pueden calcular la distancia que la galaxia está de la Tierra, ya que saben cuán brillante debería verse la galaxia si estuviera a cierta distancia, al igual que cómo se podría medir cuán lejos se caminó comparando la luz proveniente del fuego.

¿por qué son importantes las distancias?

hay muchas razones para medir distancias a galaxias, aunque puede ser mucho trabajo., Si no sabemos la distancia a una galaxia, no podemos averiguar qué tan grande es la galaxia, no sabríamos qué tan grande es el agujero negro de la galaxia, o cuántas cosas hay en esa galaxia, entre tantas cosas. Es muy difícil probar otras fresco teorías que los astrónomos, tales como las teorías de la materia oscura, la energía oscura, y otros misterios del universo, si no sabemos a qué distancia están las cosas! Si nunca averiguamos Cómo medir distancias en el espacio, no seríamos capaces de entender cómo es realmente el universo.,

también me han preguntado: «¿Por Qué es importante saber cómo es el universo?»Es importante entender cómo funciona el universo, porque, cuando lo hacemos, podemos usar ese conocimiento para crear y hacer cosas increíbles. Hace más de 300 años, Sir Isaac Newton descubrió cómo los planetas orbitan alrededor del sol. Eso en sí fue un descubrimiento bastante genial, pero lo que la mayoría de la gente no se da cuenta es que, al hacer este descubrimiento, también estaba desarrollando cálculos 4., El cálculo es un tipo de matemáticas que ha ayudado a la gente a inventar cosas como satélites, Computadoras, Teléfonos, internet y herramientas para que los médicos salven vidas. Incluso la comida que comes y la ropa que usas están ahí porque los científicos hicieron descubrimientos geniales sobre cómo funciona nuestro universo.

entonces, sabemos que entender las distancias en el espacio es importante, porque esta información nos ayudará a aprender cómo funciona el universo. Pero, ¿por qué es importante usar SBF? Si recuerdas lo grande que es el espacio, y cómo todo está súper lejos, Es realmente difícil medir las distancias a galaxias lejanas., Sabemos lo lejos que están algunas galaxias, pero generalmente, las que conocemos están muy cerca de la Tierra. Si queremos medir la distancia a una galaxia que está más lejos, podemos comparar su color y baches con las cualidades de las galaxias que están más cerca, y luego hacer una medición de distancia a partir de esos datos. Por lo tanto, SBF nos puede dar la distancia a una galaxia que de otra manera no habría sido capaz de medir.

Entonces, ¿qué sigue?

debido a que requiere mucho trabajo, SBF solo se ha realizado en algunas galaxias., Habrá muchos telescopios nuevos en el futuro, tomando muchas fotos, así que tendremos muchas más fotos de las que tenemos ahora. Estoy trabajando en programas de computadora que harán que sea mucho más rápido analizar estas imágenes y hacer mediciones de distancia, para que los astrónomos puedan medir distancias a tantas galaxias como sea posible!

Glosario

Alpha Centauri: La Estrella más cercana a nuestro sistema solar. Está a 1,37 pársecs, o 41,53 billones de kilómetros de la Tierra.

galaxia: un montón de estrellas, tal vez incluso trillones que se agrupan y están en órbita alrededor de la otra.,

galaxia de Andrómeda: una de las galaxias más cercanas a nuestra propia Galaxia, la Vía Láctea.

Parsec: una forma en que los astrónomos describen las distancias en el espacio. Un parsec es lo mismo que 30,86 billones de kilómetros.

fluctuaciones de brillo superficial (SBF) : cómo aparece la luz irregular en una imagen de una galaxia de un lugar a otro. Es lo que medimos para ayudar a determinar la distancia de una galaxia.

Pixel: una luz muy pequeña que es una sola parte de una pantalla. Un televisor se compone de muchos píxeles juntos.,

espectro de potencia: esto da información sobre el tamaño de todos los bultos que vemos en una imagen de una galaxia.

Color de la galaxia: el color de una galaxia nos dice lo calientes que son las estrellas en esa galaxia.

cálculo: La Matemática súper útil que Isaac Newton inventó y utilizó para hacer astronomía.

conflicto de intereses

El autor declara que la investigación se realizó en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran ser interpretadas como un potencial conflicto de intereses.

notas a pie de Página

1 obtuve todos mis números de este sitio web: https://www.wolframalpha.com/., Simplemente escriba el nombre de una estrella o galaxia de la que desea saber más.

2http://www.gemini.edu/ es un sitio web donde puedes aprender más sobre el telescopio Gemini.

3 de Este sitio web puede darle más información sobre el Hubble: http://hubblesite.org/

4 https://web.physics.wustl.edu/alford/general/newton.html