Astronomía

¿Cómo sería el cielo nocturno si la Vía Láctea fuera la única galaxia del universo?

¿Cómo sería el cielo nocturno si la Vía Láctea fuera la única galaxia del universo?


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Tengo curiosidad por saber cómo se vería el cielo sin otras galaxias. ¿Cuánto influyen otras galaxias en las estrellas que vemos? ¿La Vía Láctea explica la mayoría de ellos? ¿El cielo nocturno se vería normal? ¿O estaría muy vacío?


Estoy seguro de que esto es una repetición, pero no pude encontrarlo de inmediato. Las únicas cosas en el cielo nocturno que podemos ver (a simple vista) que son no parte de nuestra propia galaxia son (en una buena noche) la galaxia de Andrómeda y las nubes grandes y pequeñas de Magallanes. Cada estrella individual más brillante que $ V = 6 $ y visible a simple vista está en la Vía Láctea.

Así que difícilmente se vería diferente.


No sería demasiado evidente, pero hay algunos objetos que puede ver en buenas condiciones de visualización a simple vista que desaparecerían.

Aquí están en orden de brillo. Marqué los objetos en un color rojizo.

  1. La Gran Nube de Magallanes, magnitud aparente 0,9, ubicada en la constelación Dorado. Solo visible desde el hemisferio sur.

  2. La Pequeña Nube de Magallanes, magnitud aparente 2,7, ubicada en la constelación de Tucana. Solo visible desde el hemisferio sur.

  3. La Galaxia de Andrómeda, magnitud aparente 3,4, ubicada en la constelación de Andrómeda.

Y eso es. En serio. Claro, hay algunos otros, pero son extremadamente difíciles de ver.


El descubrimiento de la galaxia de Andrómeda

Los antiguos observadores del cielo probablemente han reflexionado sobre la naturaleza de este lugar borroso durante muchos miles de años. Sin embargo, el descubrimiento más antiguo conocido de la galaxia de Andrómeda data del 964 d.C., cuando un astrónomo persa llamado Abd al-Rahman al-Sufi escribió un libro sobre "Estrellas fijas". En él, llamó a Andrómeda y también señaló la posición de la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite mucho más pequeña de nuestra Vía Láctea. La galaxia de Andrómeda fue referida como una "pequeña nube" en los cielos.

Pero no fue hasta el siglo XIX que los astrónomos comenzaron a darse cuenta de lo especial que era Andrómeda. Eso es porque hasta hace aproximadamente un siglo, los científicos pensaban que nuestra Vía Láctea era el universo entero.

Durante algún tiempo, los observadores que usaban sus telescopios para cazar cometas habían estado descubriendo "nebulosas", un término que describía básicamente cualquier objeto difuso del cielo nocturno que no fuera un cometa. Las que tenían formas espirales, como Andrómeda, se llamaban nebulosas espirales. Pero en 1864, un astrónomo inglés llamado Sir William Huggins usó un prisma para romper y analizar los diversos colores de luz de una variedad de nebulosas. Cuando lo hizo, Huggins notó que los espectros de luz de M31 eran muy diferentes de algunas de estas otras nebulosas.


Un mirador desafiante

No fue fácil llegar a este punto. El Murchison Widefield Array tuvo que construirse a más de 300 km de la ciudad más cercana, Geraldton, para garantizar un entorno silencioso a la radio.

La matriz consta de miles de antenas de radio, similares a las antenas de televisión y algo parecidas a un ejército de arañas mecánicas. Estos observan ondas de radio de baja frecuencia, desde el extremo más bajo de FM (72MHz) hasta el extremo más alto de la banda de televisión digital (300MHz).

Vista de aproximadamente el 1% del Murchison Widefield Array, que muestra los dipolos en mosaico utilizados para recibir señales astronómicas y un "formador de haz", que agrega las señales y controla la orientación del instrumento. Colaboración MWA

Para construir la encuesta, un equipo de 20 astrónomos en Australia y Nueva Zelanda ha tejido minuciosamente más de 45,000 imágenes del cielo, inventando nuevos algoritmos en cada paso para hacer frente a los desafíos únicos de estos datos.

Por ejemplo, mientras que el amplio campo de visión del MWA hace posible un estudio de todo el cielo, la ionosfera distorsiona las señales de cada observación, a veces creando tubos de plasma gigantes que hacen que una noche sea inutilizable.

Si bien la amplia cobertura de frecuencias proporciona a los astrónomos una mina de oro científica, también dificulta la búsqueda de fuentes y el análisis. Y, por supuesto, una encuesta de todo el cielo no es pequeña: casi medio petabyte de datos y varios millones de horas de CPU en supercomputadoras de vanguardia se necesitaron para su creación.

La primera publicación de datos se publicó esta semana en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Comprende un catálogo de más de 300.000 radiogalaxias e imágenes que abarcan 25.000 grados cuadrados, todo lo cual es de libre acceso para el mundo.

Hay aún más maravillas astronómicas al acecho en las imágenes, como colisiones entre cúmulos de galaxias, algunas de las estructuras más grandes del universo, a misteriosas fuentes de radio transitorias y descubrimientos fortuitos que requerirán muchos ojos para encontrar los datos.

Un gran lugar para comenzar a buscar es el GLEAM-o-scope, un visor interactivo fácil de usar que le da a cualquier persona en el mundo el poder de ver el cielo con ojos de radio.


Haz la Vía Láctea

En esta actividad, los alumnos harán un modelo de la Vía Láctea. Deben encontrar los mejores materiales que puedan pensar y obtener para sus modelos. Por ejemplo, pueden usar cartón, bolitas de algodón y purpurina. Esto se puede hacer como un modelo de grupo, donde a los alumnos se les asigna la tarea un par de días antes de la lección y deben recolectar los materiales, o bien puede proporcionar una selección de materiales en clase que luego pueden usar para construir el modelo. Anime a los alumnos a ser creativos al pensar en los materiales que se utilizarán para representar los diferentes componentes.

El objetivo de esta actividad es brindar a los alumnos una vista tridimensional de la Vía Láctea, incluida la estructura del abultamiento central y el disco que contiene los brazos espirales. El brillo se usa para representar la distribución de estrellas y los colores se usan para demostrar cómo se distribuyen las estrellas viejas y jóvenes en la galaxia. El ciclo de vida de las estrellas no se cubrirá hasta el grado 9. Por lo tanto, aunque es posible que desee mencionar que las poblaciones estelares en el bulbo y el disco de nuestra galaxia son diferentes, no es esencial hacerlo.

  • pedazo grueso de cartón negro de al menos 30 cm de ancho
  • otros materiales para su modelo, ya sea recopilados por usted o proporcionados por su maestro

Ejemplos de otros materiales a suministrar son:

  • una bolsa de bolas de algodón o relleno de almohada
  • pegamento
  • cuerda
  • lápiz
  • purpurina roja, azul, dorada y plateada
  • etiqueta engomada de la estrella

Aprenderemos más sobre el ciclo de vida de las estrellas en Gr 9. Las estrellas más jóvenes son más calientes y brillantes de color blanco o azul, mientras que las estrellas más viejas son más frías y de color más amarillo y rojo.

INSTRUCCIONES:

  1. Necesitas construir un modelo tridimensional de la Vía Láctea. Deberá recopilar los materiales más apropiados para su modelo de antemano, o su maestro le proporcionará una selección de materiales para usar en clase.
  2. Recorta un círculo de 15 cm de radio de la tarjeta negra y utilízalo para construir tu modelo 3D.
  3. Debes mostrar el bulto central, los brazos espirales y las estrellas de diferentes colores.
  4. Marque la posición de nuestro Sol en su modelo.
  5. Utilizando su modelo, véalo desde diferentes ángulos y compare la vista que tiene con las imágenes de la Vía Láctea en este capítulo.

Los alumnos deben crear sus propios diseños de modelos. Aquí se incluye un diseño de ejemplo si prefiere hacer uno que luego use para demostrar a los alumnos, en lugar de que ellos hagan el suyo propio:

  1. Construye una cúpula de bolas de algodón en el centro de un lado del cartón. Use pegamento para mantener las bolas de algodón en su lugar. La cúpula debe tener unos 8 cm de ancho y 4 cm de alto.
  2. Repita en el otro lado del tablero. La cúpula de la bola de algodón representa el bulto de nuestra galaxia.
  3. Tire de las bolas de algodón exteriores en seis espirales alrededor de la cúpula de la bola de algodón. Estos representan los cinco brazos espirales principales que se encuentran en el disco de nuestra galaxia, además del brazo espiral menor en el que se encuentra nuestro Sol.
  4. Gotee pegamento en los brazos espirales y espolvoree brillantina azul y plateada sobre el pegamento. Éstos representan estrellas calientes recién formadas.
  5. Gotee pegamento por toda la bola de la cúpula de algodón en el medio y espolvoree este pegamento con brillo dorado y rojo para representar estrellas más frías y viejas.
  6. Marque una posición a 8 cm del centro dentro de uno de los brazos espirales.
  7. Pegue la pegatina de estrella en el brazo espiral en la posición marcada. Esto marca la posición de nuestro Sol.
  8. Hacer un agujero en el centro del modelo y ensartarlo con una cuerda para poder colgarlo.

¿Cuáles son las dos partes principales que componen nuestra Vía Láctea?

¿Dónde están ubicados los brazos espirales en el disco o el bulto de nuestra galaxia?

¿Nuestro Sol se encuentra en la protuberancia central o en un brazo en espiral en el disco?

Nuestro Sol está ubicado en un brazo en espiral.

¿A qué distancia del centro de la galaxia se encuentra nuestro Sol?

Un poco más de la mitad del centro.


Vía Láctea: una maravilla del cielo nocturno

La misma luna nueva que establece el eclipse solar total del 1 de agosto creará condiciones oscuras en el cielo nocturno para observar las estrellas, lo que hace que este sea un buen momento para ver la hermosa Vía Láctea en pleno verano.

Los campistas y los residentes rurales no deberían tener problemas para detectarlo, si el clima lo permite.

Tan pronto como cae la oscuridad, la Vía Láctea se hace evidente como un amplio arco brillante de variedad y belleza, que se extiende a lo largo del cielo desde el noreste hasta el suroeste.

Haz un barrido con binoculares desde la cola de la constelación de Escorpio, baja en el suroeste a través del Triángulo de verano, casi por encima y hacia abajo hacia Casiopea y Perseo en el noreste. Encontrarás concentraciones de estrellas, cúmulos, grandes lagunas aparentes como GreatRift en Cygnus y más estrellas de las que pensabas que existían.

Nunca visible desde las grandes ciudades con sus luces brillantes, humo y neblina, la Vía Láctea aún se puede ver fácilmente desde los suburbios distantes y lugares rurales. Visualmente aparece como una tenue, aunque distinta banda de luz fantasmal, casi parece más "ahumada" que "lechosa" en apariencia. Sin embargo, desde un sitio verdaderamente oscuro, aparece en todo su esplendor: las partes más brillantes pueden arrojar sombras débiles, y parece muy complejo y estructurado a simple vista y como mármol veteado cuando se mira con binoculares ordinarios.

Antes de la invención del telescopio, la verdadera naturaleza de la Vía Láctea ("Gala" en griego significa leche) era un misterio. Ahora sabemos que es una concentración de estrellas en nuestra propia galaxia.

El centro de la galaxia está a unos 26.000 años luz de distancia hacia la nube estelar de Sagitario. Desde donde nos sentamos, el borde exterior de la galaxia está a unos 20.000 años luz en la dirección opuesta (hacia Auriga y Tauro). Residimos en un espolón del brazo de Orión, y lo que vemos cuando miramos la Vía Láctea en nuestro cielo nocturno es solo una porción de las estrellas más cercanas entre nosotros y el centro galáctico.

El sol y todas las estrellas exteriores de la galaxia giran alrededor del centro galáctico a una velocidad de 155 millas por segundo. Aparentemente, se necesitan alrededor de 225 millones de nuestros años terrestres para hacer una revolución completa, o un "año cósmico", alrededor del centro de nuestra galaxia.

Cuando empezamos a darnos cuenta de que había otras colecciones o agregaciones de estrellas semejantes, las llamamos "universos islas", pero este era un nombre erróneo obvio, ya que universo significa todo lo que existe, difícilmente puede tener un plural. Así que parece que nos hemos decidido por "galaxias", que es un compromiso como un nuevo significado para una palabra antigua.

¿Qué era esa misteriosa nube?

Desafortunadamente, debido al tremendo aumento de la contaminación lumínica durante el último cuarto de siglo, la mayoría de nuestra generación actual nunca ha visto el cielo nocturno en toda su grandeza.

En su libro "Nightwatch", el conocido astrónomo canadiense Terrence Dickinson comenta que después del terremoto de Northridge, California, antes del amanecer de 1994, se cortó la energía eléctrica en una amplia zona. Decenas de miles de personas en el sur de California salieron corriendo de sus hogares y miraron hacia arriba y quizás por primera vez en sus vidas vieron un cielo oscuro y estrellado. En los días y semanas siguientes, las estaciones de radio y los observatorios del área de Los Ángeles recibieron innumerables llamadas telefónicas de personas preocupadas que se preguntaban si el repentino brillo de las estrellas y la aparición de una misteriosa nube plateada (la Vía Láctea) podrían haber causado el terremoto.

"Tal reacción", señala Dickinson, "sólo puede provenir de personas que nunca han visto el cielo nocturno lejos de las luces de la ciudad".

Joe Rao se desempeña como instructor y conferencista invitado en el Planetario Hayden de Nueva York. Escribe sobre astronomía para The New York Times y otras publicaciones, y también es meteorólogo en cámara para News 12 Westchester, Nueva York.


¿Cuándo se tomaron las 25 mejores imágenes de la Vía Láctea?

La mayoría de las imágenes del artículo se tomaron durante la temporada de la Vía Láctea de 2019 y la actual 2020, que se extiende desde marzo hasta noviembre de cada año. “Si bien las fotografías frescas y nuevas es uno de los factores más importantes para incluir la imagen en la colección, hay otros factores a considerar como la originalidad del lugar y las dificultades técnicas para tomar la fotografía”, me dijo Zafra. “Como ejemplo, en la edición de este año, la imagen de la Vía Láctea de la Antártida fue tomada en 2018, pero es una imagen única y la autora Jorgelina Álvarez la publicó este año por primera vez”.

Aquí está esa imagen, completa con "estrellas fugaces".

“Lo mismo sucede con la foto de Miles Morgan de los volcanes en erupción y la Vía Láctea, que son espectáculos muy raros con historias muy inspiradoras detrás de ellos”, dijo Zafra.


Nuestro trabajo

Centro de Astrofísica | Los astrónomos de Harvard y Smithsonian utilizan muchos métodos para estudiar la Vía Láctea:

Medición de distancias precisas y movimientos tridimensionales para regiones masivas de formación de estrellas en el disco de la Vía Láctea con el fin de trazar su estructura en espiral y determinar su tamaño general y velocidad de rotación. El astrónomo de CfA Mark Reid dirige un equipo internacional de astrónomos en el proyecto BeSSeL, que utiliza interferometría de línea de base muy larga para medir paralaje trigonométricos extremadamente precisos y movimientos adecuados para fuentes máser dentro de regiones de formación de estrellas masivas.
Midiendo la distancia al lado lejano de la galaxia

Buscando los restos de las galaxias a partir de las cuales se construyó la Vía Láctea. Sabemos que nuestra galaxia creció al fusionarse a partir de galaxias más pequeñas, porque las huellas de esa historia son visibles. Ese proceso continúa hoy en día cuando la Vía Láctea despoja a las estrellas de sus galaxias satélites, produciendo "corrientes de marea" y otros efectos mensurables.
Las estrellas más lejanas de la Vía Láctea podrían ser arrancadas de otra galaxia

Rastreando la historia de Sgr A * y la forma en que afecta al resto de la galaxia. Si bien nuestro agujero negro supermasivo está tranquilo hoy, los astrónomos han encontrado señales de que no siempre ha sido así. Estudiar los ciclos de actividad en Sgr A * nos ayuda a comprender el comportamiento de los agujeros negros supermasivos en otras galaxias.
La Vía Láctea tuvo una explosión hace 6 millones de años

Capturando la primera imagen de la "sombra" de un agujero negro: una región oscura rodeada por un anillo de luz. El Event Horizon Telescope es un observatorio virtual que abarca todo el mundo y monitorea Sgr A *, diseñado para estudiar la forma del horizonte de eventos del agujero negro, el límite más allá del cual nada puede escapar.
El telescopio Event Horizon revela campos magnéticos en el agujero negro central de la Vía Láctea

Buscando estructuras ocultas en la Vía Láctea que revelen su historia. Los astrónomos que utilizaron el Observatorio Fermi Gamma Ray de la NASA descubrieron dos enormes burbujas de material caliente que se extendían desde el centro de la galaxia. Es probable que se trate de reliquias de un período más activo en la vida de Sgr A *, o de los estallidos de la rápida formación de estrellas antes en la historia de la Vía Láctea.
Los astrónomos encuentran una estructura gigante que antes no se veía en nuestra galaxia

Observación de estrellas a hipervelocidad arrojadas por el agujero negro supermasivo. Estas estrellas, que se mueven a velocidades muy altas, probablemente formaron parte de un sistema binario que se acercó demasiado a Sgr A *. La interacción gravitacional separó el binario, expulsando a uno de los dos de la Vía Láctea por completo. El estudio de estos fugitivos revela pistas importantes sobre las estrellas en el centro galáctico, incluida la frecuencia con la que se ven afectadas por el agujero negro.
Hyperfast Star fue arrancado de la Vía Láctea


¿Qué es la Vía Láctea? (con imagenes)

La Vía Láctea es un cúmulo de estrellas unidas por gravedad en forma de espiral. Este tipo de disposición de estrellas se conoce como galaxia. Mucha gente está familiarizada con el concepto de la Vía Láctea, ya que alberga nuestro propio sistema solar en uno de sus brazos espirales. Durante condiciones especialmente despejadas, la Vía Láctea es visible como una tenue banda de luz en el cielo. Las estrellas en esta banda de luz se extienden a lo largo de cientos de miles de años luz para formar colectivamente nuestra galaxia, que es simplemente una entre miles de millones en el universo.

El nombre se quitó directamente del latín Vía láctea, que significa "Vía Láctea". Probablemente sea una referencia a la aparición de la galaxia en el cielo nocturno, ya que parece un gran charco de leche derramada. El hecho de que nuestra galaxia era un sistema de estrellas interconectadas se postuló ya en la década de 1750, cuando los observadores se dieron cuenta de que la mancha blanca en el cielo en realidad estaba compuesta por millones de estrellas.

Los astrónomos que han estudiado los orígenes de nuestra galaxia han determinado que es casi tan antigua como el universo. La galaxia tiene seis brazos espirales que emergen de un centro claro, marcado con una barra de estrellas. La combinación de espirales y una barra ha llevado a la clasificación de la Vía Láctea como una galaxia espiral barrada. Se estima que nuestra galaxia contiene entre 200 y 400 mil millones de estrellas.

Cuando se ve de lado, la Vía Láctea tiene un gran abultamiento central rodeado por un disco de estrellas y polvo. Cuando se ve desde arriba, se puede ver claramente la disposición de las espirales alrededor de una barra central. Nuestro sistema solar se encuentra en el Brazo de Orión, uno de los brazos más cortos de la Vía Láctea. Toda la galaxia está rodeada por un halo de pequeños cúmulos de estrellas y polvo, lo que haría que la galaxia pareciera turbia para los observadores externos.

La galaxia entera está girando lentamente alrededor de la barra central. Dado el tamaño de la galaxia, esta rotación es tan gradual que los observadores casuales no la notan. Al sol le toma entre 200 y 230 millones de años completar una órbita de la galaxia. La siguiente galaxia más cercana es la Galaxia de Andrómeda, otra galaxia espiral que a veces se conoce como nuestra "galaxia hermana". Ambas galaxias se encuentran en el supercúmulo de Virgo, un gran grupo de galaxias que incluye el "grupo local", una variedad de galaxias que incluye la Vía Láctea.

Desde que comenzó a contribuir al sitio hace varios años, Mary ha aceptado el emocionante desafío de ser investigadora y escritora de InfoBloom. Mary tiene un título en artes liberales de Goddard College y pasa su tiempo libre leyendo, cocinando y explorando la naturaleza.

Desde que comenzó a contribuir al sitio hace varios años, Mary ha aceptado el emocionante desafío de ser investigadora y escritora de InfoBloom. Mary tiene un título en artes liberales de Goddard College y pasa su tiempo libre leyendo, cocinando y explorando la naturaleza.


Así es como se habría visto el cielo nocturno hace 10 mil millones de años

Nuestro sol solo ha existido durante 4.500 millones de años, lo que significa que se perdió los lindos primeros años de la galaxia Vía Láctea. Si estuvieras en un planeta hace 10 mil millones de años, cuando la Vía Láctea era relativamente joven, el cielo nocturno se habría visto muy diferente.

Imagen de portada: NASA / ESA / Z. Levay (STScI)

La imagen de arriba es una impresión artística del cielo nocturno de un planeta en una joven galaxia tipo Vía Láctea, como era la nuestra hace 10 mil millones de años. Puedes ver "el cielo está en llamas con el nacimiento de estrellas". Nubes rosadas de gas albergan estrellas recién nacidas, y cúmulos de estrellas jóvenes de color blanco azulado ensucian el paisaje '', explica la NASA.

Un nuevo estudio de galaxias jóvenes como el nuestro muestra que a medida que estas galaxias disminuyen la velocidad de la formación de estrellas, también dejan de crecer tan rápido en general. Lo que tiene sentido. La NASA explica:

Los astrónomos no tienen fotografías de bebés de los años de formación de nuestra Vía Láctea para rastrear la historia del crecimiento estelar, por lo que estudiaron galaxias similares en masa a nuestra Vía Láctea, que se encuentran en estudios profundos del universo. Cuanto más lejos miran los astrónomos del universo, más atrás en el tiempo ven, porque la luz de las estrellas de hace mucho tiempo acaba de llegar a la Tierra ahora. A partir de esos estudios, que se remontan en el tiempo a más de 10 mil millones de años, los investigadores reunieron un álbum de imágenes que contiene casi 2000 instantáneas de galaxias similares a la Vía Láctea.

El nuevo censo proporciona la imagen más completa hasta ahora de cómo las galaxias como la Vía Láctea crecieron durante los últimos 10 mil millones de años hasta convertirse en las majestuosas galaxias espirales de la actualidad. El estudio de longitudes de onda múltiples abarca luz ultravioleta a infrarroja lejana, combinando observaciones de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea y telescopios terrestres, incluido el Telescopio Magellan Baade en el Observatorio Las Campanas en Chile.


Ver el vídeo: Cómo sería el cielo nocturno si estuvieramos más cerca de otras galaxias? (Diciembre 2022).