Astronomia

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Astronomia
el universo

Contenidos
Artículos
Astronomía 1
Portal:Astronomía 23
Año Internacional de la Astronomía 33
Astronomía de posición 35
Astrónomo Real de Escocia 35
Curva de rotación galáctica 36
El Big-Bang. Cronología gráfica 41
Escala de cielo oscuro de Bortle 42
Final de la Grandeza 43
Tubo de Krásnikov 44
Referencias
Fuentes y contribuyentes del artículo 46
Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 47
Licencias de artículos
Licencia 49

Astronomía 1
Astronomía
El Hubble: telescopio ubicado fuera de la atmósfera que observa
objetos celestes. Sus maravillosas imágenes han asombrado al
mundo. Es el icono de la astronomía moderna.
La astronomía (del latín astronomĭa, y este del griego
ἀστρονομία) es la ciencia que se ocupa del estudio de
los cuerpos celestes del universo, incluidos los planetas
y sus satélites, los cometas y meteoroides, las estrellas
y la materia interestelar, los sistemas de materia oscura,
estrellas, gas y polvo llamados galaxias y los cúmulos
de galaxias; por lo que estudia sus movimientos y los
fenómenos ligados a ellos. Su registro y la
investigación de su origen viene a partir de la
información que llega de ellos a través de la radiación
electromagnética o de cualquier otro medio. La
astronomía ha estado ligada al ser humano desde la
antigüedad y todas las civilizaciones han tenido
contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles,
Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría,
Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Christiaan Huygens o Edmund Halley han sido
algunos de sus cultivadores.
Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente en el
descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides
y cometas, etc.
Etimología
Etimológicamente, la palabra "astronomía" proviene del latín astronomĭa, que a su vez proviene del griego
αστρονομία ('astronomía' compuesto por άστρον 'astron' «estrella» y seguido de νόμος 'nomos' «regla, norma»). La
mayor parte de las ciencias utilizan el sufijo griego λογια ('logía' «tratado, estudio»), como por ejemplo cosmología y
biología. De hecho, "astronomía" debía propiamente haberse llamado "astrología", pero esta denominación ha sido
usurpada por la pseudociencia que hoy en día es conocida con dicho nombre. Por ello no debe confundirse la
astronomía con la astrología. Aunque ambas comparten un origen común, son muy diferentes. Mientras que la
astronomía es una ciencia estudiada a través del método científico, la astrología moderna es una pseudociencia que
sigue un sistema de creencias no probadas o abiertamente erróneas.

Astronomía 2
Breve historia de la Astronomía
Stonehenge, 2800 a. C.: se supone que esta construcción megalítica
se realizó sobre conocimientos astronómicos muy precisos. Un
menhir que supera los 6 m de altura indica, a quien mira desde el
centro, la dirección exacta de la salida del Sol en el solsticio de
verano. Algunos investigadores opinan que ciertas cavidades
pudieron haber servido para colocar postes de madera capaces de
indicar puntos de referencia en el recorrido de la Luna.
Aristóteles inauguró toda una nueva perspectiva de la
visión cósmica, formalizando el modelo astronómico,
contra el astrológico.
En casi todas las religiones antiguas existía la
cosmogonía, que intentaba explicar el origen del
universo, ligando éste a los elementos mitológicos. La
historia de la astronomía es tan antigua como la historia
del ser humano. Antiguamente se ocupaba, únicamente,
de la observación y predicciones de los movimientos de
los objetos visibles a simple vista, quedando separada
durante mucho tiempo de la Física. En Sajonia-Anhalt,
Alemania, se encuentra el famoso Disco celeste de
Nebra, que es la representación más antigua conocida
de la bóveda celeste. Quizá fueron los astrónomos
chinos quienes dividieron, por primera vez, el cielo en
constelaciones. En Europa, las doce constelaciones que
marcan el movimiento anual del Sol fueron
denominadas constelaciones zodiacales. Los antiguos
griegos hicieron importantes contribuciones a la
astronomía, entre ellas, la definición de magnitud. La
astronomía precolombina poseía calendarios muy
exactos y parece ser que las pirámides de Egipto fueron
construidas sobre patrones astronómicos muy precisos.
A pesar de la creencia común, los griegos sabían de la
redondez y la esfericidad de la Tierra. No pasó
desapercibido para ellos el hecho de que la sombra de
la Tierra proyectada en la Luna era redonda, ni que su
superficie es obviamente esférica puesto que, entre
otras razones, no se ven las mismas constelaciones en
el norte del Mediterráneo que en el sur. En el modelo
aristotélico lo celestial pertenecía a la perfección
-"cuerpos celestes perfectamente esféricos moviéndose
en órbitas circulares perfectas"-, mientras que lo
terrestre era imperfecto; estos dos reinos se consideraban como opuestos. Aristóteles defendía la teoría geocéntrica
para desarrollar sus postulados. Fue probablemente Eratóstenes quien diseñara la esfera armilar que es un astrolabio
para mostrar el movimiento aparente de las estrellas alrededor de la tierra.
Esfera armilar.
La astronomía observacional estuvo casi totalmente estancada en Europa durante la Edad
Media, a excepción de algunas aportaciones como la de Alfonso X el Sabio con sus
tablas alfonsíes, o los tratados de Alcabitius, pero floreció en el mundo con el Imperio
persa y la cultura árabe. Al final del siglo X, un gran observatorio fue construido cerca
de Teherán (Irán), por el astrónomo persa Al-Khujandi, quien observó una serie de pasos
meridianos del Sol, lo que le permitió calcular la oblicuidad de la eclíptica. También en
Persia, Omar Khayyam elaboró la reforma del calendario que es más preciso que el
calendario juliano acercándose al Calendario Gregoriano. A finales del siglo IX, el
astrónomo persa Al-Farghani escribió ampliamente acerca del movimiento de los

Astronomía 3
cuerpos celestes. Su trabajo fue traducido al latín en el siglo XII. Abraham Zacuto fue el responsable en el siglo XV
de adaptar las teorías astronómicas conocidas hasta el momento para aplicarlas a la navegación de la marina
portuguesa. Ésta aplicación permitió a Portugal ser la puntera en el mundo de los descubrimientos de nuevas tierras
fuera de Europa.
Revolución científica
Vista parcial de un monumento dedicado a Copérnico en Varsovia.
Durante siglos, la visión geocéntrica de que el Sol y
otros planetas giraban alrededor de la Tierra no se
cuestionó. Esta visión era lo que para nuestros sentidos
se observaba. En el Renacimiento, Nicolás Copérnico
propuso el modelo heliocéntrico del Sistema Solar. Su
trabajo De Revolutionibus Orbium Coelestium fue
defendido, divulgado y corregido por Galileo Galilei y
Johannes Kepler, autor de Harmonices Mundi, en el
cual se desarrolla por primera vez la tercera ley del
movimiento planetario.
Galileo añadió la novedad del uso del telescopio para
mejorar sus observaciones. La disponibilidad de datos
observacionales precisos llevó a indagar en teorías que
explicasen el comportamiento observado (véase su obra Sidereus Nuncius). Al principio sólo se obtuvieron reglas
ad-hoc, como las leyes del movimiento planetario de Kepler, descubiertas a principios del siglo XVII. Fue Isaac
Newton quien extendió hacia los cuerpos celestes las teorías de la gravedad terrestre y conformando la Ley de la
gravitación universal, inventando así la mecánica celeste, con lo que explicó el movimiento de los planetas y
consiguiendo unir el vacío entre las leyes de Kepler y la dinámica de Galileo. Esto también supuso la primera
unificación de la astronomía y la física (véase Astrofísica).
Tras la publicación de los Principios Matemáticos de Isaac Newton (que también desarrolló el telescopio reflector),
se transformó la navegación marítima. A partir de 1670 aproximadamente, utilizando instrumentos modernos de
latitud y los mejores relojes disponibles se ubicó cada lugar de la Tierra en un planisferio o mapa, calculando para
ello su latitud y su longitud. La determinación de la latitud fue fácil pero la determinación de la longitud fue mucho
más delicada. Los requerimientos de la navegación supusieron un empuje para el desarrollo progresivo de
observaciones astronómicas e instrumentos más precisos, constituyendo una base de datos creciente para los
científicos.

Astronomía 4
Ilustración de la teoría del "Big Bang" o primera gran explosión y de la evolución
esquemática del universo desde entonces.
Durante los siglos XVIII al XIX, se
presenta el problema de los tres
cuerpos, donde Euler, Clairaut y
D'Alembert llevan predicciones más
precisas sobre los movimientos de la
luna y los planetas. Este trabajo es
perfeccionado por Lagrange y Laplace,
permitiendo estimar las masas de los
planetas y lunas a partir de sus
perturbaciones.
[1]
Nueva Astronomía
A finales del siglo XIX se descubrió
que, al descomponer la luz del Sol, se
podían observar multitud de líneas de
espectro (regiones en las que había
poca o ninguna luz). Experimentos con
gases calientes mostraron que las mismas líneas podían ser observadas en el espectro de los gases, líneas específicas
correspondientes a diferentes elementos químicos. De esta manera se demostró que los elementos químicos en el Sol
(mayoritariamente hidrógeno) podían encontrarse igualmente en la Tierra. De hecho, el helio fue descubierto primero
en el espectro del Sol y sólo más tarde se encontró en la Tierra, de ahí su nombre.
Se descubrió que las estrellas eran objetos muy lejanos y con el espectroscopio se demostró que eran similares al Sol,
pero con una amplia gama de temperaturas, masas y tamaños. La existencia de la Vía Láctea como un grupo
separado de estrellas no se demostró sino hasta el siglo XX, junto con la existencia de galaxias externas y, poco
después, la expansión del universo, observada en el efecto del corrimiento al rojo. La astronomía moderna también
ha descubierto una variedad de objetos exóticos como los quásares, púlsares, radiogalaxias, agujeros negros, estrellas
de neutrones, y ha utilizado estas observaciones para desarrollar teorías físicas que describen estos objetos. La
cosmología hizo grandes avances durante el siglo XX, con el modelo del Big Bang fuertemente apoyado por la
evidencia proporcionada por la astronomía y la física, como la radiación de fondo de microondas, la Ley de Hubble y
la abundancia cosmológica de los elementos químicos.
Durante el siglo XX, la espectrometría avanzó, en particular como resultado del nacimiento de la física cuántica,
necesaria para comprender las observaciones astronómicas y experimentales.
Astronomía Observacional
Estudio de la orientación por las estrellas
La Osa Mayor es una constelación tradicionalmente
utilizada como punto de referencia celeste para la
orientación tanto marítima como terrestre.
Para ubicarse en el cielo, se agruparon las estrellas que se ven
desde la Tierra en constelaciones. Así, continuamente se
desarrollan mapas (cilíndricos o cenitales) con su propia
nomenclatura astronómica para localizar las estrellas conocidas y
agregar los últimos descubrimientos.
Aparte de orientarse en la Tierra a través de las estrellas, la
astronomía estudia el movimiento de los objetos en la esfera

Astronomía 5
Representación virtual en 3D de la situación de las
galaxias de nuestro grupo local en el espacio.
celeste, para ello se utilizan diversos sistemas de coordenadas
astronómicas. Estos toman como referencia parejas de círculos
máximos distintos midiendo así determinados ángulos respecto a
estos planos fundamentales. Estos sistemas son principalmente:
• Sistema altacimutal, u horizontal que toma como referencias
el horizonte celeste y el meridiano del lugar.
• Sistemas horario y ecuatorial, que tienen de referencia el
ecuador celeste, pero el primer sistema adopta como segundo
círculo de referencia el meridiano del lugar mientras que el
segundo se refiere al círculo horario (círculo que pasa por los
polos celestes).
• Sistema eclíptico, que se utiliza normalmente para describir el
movimiento de los planetas y calcular los eclipses; los círculos de referencia son la eclíptica y el círculo de
longitud que pasa por los polos de la eclíptica y el punto γ.
• Sistema galáctico, se utiliza en estadística estelar para describir movimientos y posiciones de cuerpos galácticos.
Los círculos principales son la intersección del plano ecuatorial galáctico con la esfera celeste y el círculo
máximo que pasa por los polos de la Vía Láctea y el ápice del Sol (punto de la esfera celeste donde se dirige el
movimiento solar).
La astronomía de posición es la rama más antigua de esta ciencia. Describe el movimiento de los astros, planetas,
satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas por el disco del Sol. Para estudiar el movimiento
de los planetas se introduce el movimiento medio diario que es lo que avanzaría en la órbita cada día suponiendo
movimiento uniforme. La astronomía de posición también estudia el movimiento diurno y el movimiento anual del
Sol. Son tareas fundamentales de la misma la determinación de la hora y para la navegación el cálculo de las
coordenadas geográficas. Para la determinación del tiempo se usa el tiempo de efemérides ó también el tiempo solar
medio que está relacionado con el tiempo local. El tiempo local en Greenwich se conoce como Tiempo Universal.
La distancia a la que están los astros de la Tierra en el de universo se mide en unidades astronómicas, años luz o
pársecs. Conociendo el movimiento propio de las estrellas, es decir lo que se mueve cada siglo sobre la bóveda
celeste se puede predecir la situación aproximada de las estrellas en el futuro y calcular su ubicación en el pasado
viendo como evolucionan con el tiempo la forma de las constelaciones.
Con un pequeño telescopio pueden realizarse grandes
observaciones. El campo amateur es amplio y cuenta
con muchos seguidores.

Astronomía 6
Instrumentos de observación
Galileo Galilei observó gracias a su telescopio cuatro
lunas del planeta Júpiter, un gran descubrimiento que
chocaba diametralmente con los postulados
tradicionalistas de la Iglesia Católica de la época.
Para observar la bóveda celeste y las constelaciones más conocidas
no hará falta ningún instrumento, para observar cometas o algunas
nebulosas sólo serán necesarios unos prismáticos, los grandes
planetas se ven a simple vista; pero para observar detalles de los
discos de los planetas del sistema solar o sus satélites mayores
bastará con un telescopio simple. Si se quiere observar con
profundidad y exactitud determinadas características de los astros,
se requieren instrumentos que necesitan de la precisión y
tecnología de los últimos avances científicos.
Astronomía visible
El telescopio fue el primer instrumento de observación del cielo.
Aunque su invención se le atribuye a Hans Lippershey, el primero
en utilizar este invento para la astronomía fue Galileo Galilei
quien decidió construirse él mismo uno. Desde aquel momento, los
avances en este instrumento han sido muy grandes como mejores
lentes y sistemas avanzados de posicionamiento.
Actualmente, el telescopio más grande del mundo se llama Very Large Telescope y se encuentra en el observatorio
Paranal, al norte de Chile. Consiste en cuatro telescopios ópticos reflectores que se conjugan para realizar
observaciones de gran resolución.
Astronomía del espectro electromagnético o radioastronomía
Se han aplicado diversos conocimientos de la física, las matemáticas y de la química a la astronomía. Estos avances
han permitido observar las estrellas con muy diversos métodos. La información es recibida principalmente de la
detección y el análisis de la radiación electromagnética (luz, infrarrojos, ondas de radio), pero también se puede
obtener información de los rayos cósmicos, neutrinos y meteoros.
El Very Large Array. Como muchos otros telescopios, éste es
un array interferométrico formado por muchos radiotelescopios
más pequeños.
Estos datos ofrecen información muy importante sobre los
astros, su composición química, temperatura, velocidad en
el espacio, movimiento propio, distancia desde la Tierra y
pueden plantear hipótesis sobre su formación, desarrollo
estelar y fin.
El análisis desde la Tierra de las radiaciones (infrarrojos,
rayos x, rayos gamma, etc.) no sólo resulta obstaculizado
por la absorción atmosférica, sino que el problema
principal, vigente también en el vacío, consiste en distinguir
la señal recogida del "ruido de fondo", es decir, de la
enorme emisión infrarroja producida por la Tierra o por los
propios instrumentos. Cualquier objeto que no se halle a
0 K (-273,15 °C) emite señales electromagnéticas y, por
ello, todo lo que rodea a los instrumentos produce
radiaciones de "fondo". Hasta los propios telescopios irradian señales. Realizar una termografía de un cuerpo celeste
sin medir el calor al que se halla sometido el instrumento resulta muy difícil: además de utilizar película fotográfica
especial, los instrumentos son sometidos a una refrigeración continua con helio o hidrógeno líquido.

Astronomía 7
La radioastronomía se basa en la observación por medio de los radiotelescopios, unos instrumentos con forma de
antena que recogen y registran las ondas de radio o radiación electromagnética emitidas por los distintos objetos
celestes.
Estas ondas de radio, al ser procesadas ofrecen un espectro analizable del objeto que las emite. La radioastronomía
ha permitido un importante incremento del conocimiento astronómico, particularmente con el descubrimiento de
muchas clases de nuevos objetos, incluyendo los púlsares (o magnétares), quásares, las denominadas galaxias
activas, radiogalaxias y blázares. Esto es debido a que la radiación electromagnética permite "ver" cosas que no son
posibles de detectar en la astronomía óptica. Tales objetos representan algunos de los procesos físicos más extremos
y energéticos en el universo.
Este método de observación está en constante desarrollo ya que queda mucho por avanzar en esta tecnología.
Diferencia entre la luz visible e infrarroja en la Galaxia del Sombrero ó Messier
104.
Astronomía de infrarrojos
Gran parte de la radiación astronómica
procedente del espacio (la situada entre 1 y
1000μm) es absorbida en la atmósfera. Por
esta razón, los mayores telescopios de
radiación infrarroja se construyen en la cima
de montañas muy elevadas, se instalan en
aeroplanos especiales de cota elevada, en
globos, o mejor aún, en satélites de la órbita
terrestre.
Astronomía ultravioleta
Imagen que ofrece una observación ultravioleta de los
anillos de Saturno. Esta reveladora imagen fue
obtenida por la sonda Cassini-Huygens.
La astronomía ultravioleta basa su actividad en la detección y
estudio de la radiación ultravioleta que emiten los cuerpos
celestes. Este campo de estudio cubre todos los campos de la
astronomía. Las observaciones realizadas mediante este método
son muy precisas y han realizado avances significativos en cuanto
al descubrimiento de la composición de la materia interestelar e
intergaláctica, el de la periferia de las estrellas, la evolución en las
interacciones de los sistemas de estrellas dobles y las propiedades
físicas de los quásares y de otros sistemas estelares activos. En las
observaciones realizadas con el satélite artificial Explorador
Internacional Ultravioleta, los estudiosos descubrieron que la Vía
Láctea está envuelta por un aura de gas con elevada temperatura.

Astronomía 8
Este aparato midió asimismo el espectro ultravioleta de una supernova que nació en la Gran Nube de Magallanes en
1987. Este espectro fue usado por primera vez para observar a la estrella precursora de una supernova.
La Galaxia elíptica M87 emite señales
electromagnéticas en todos los espectros conocidos.
Astronomía de rayos X
La emisión de rayos x se cree que procede de fuentes que
contienen materia a elevadísimas temperaturas, en general en
objetos cuyos átomos o electrones tienen una gran energía. El
descubrimiento de la primera fuente de rayos x procedente del
espacio en 1962 se convirtió en una sorpresa. Esa fuente
denominada Scorpio X-1 está situada en la constelación de
Escorpio en dirección al centro de la Vía Láctea. Por este
descubrimiento Riccardo Giacconi obtuvo el Premio Nobel de
Física en 2002.
Astronomía de rayos gamma
El observatorio espacial Swift está específicamente diseñado para
percibir señales gamma del universo y sirve de herramienta para
intentar clarificar los fenómenos observados.
Los rayos gamma son radiaciones emitidas por objetos
celestes que se encuentran en un proceso energético
extremadamente violento. Algunos astros despiden
brotes de rayos gamma o también llamados BRGs. Se
trata de los fenómenos físicos más luminosos del
universo produciendo una gran cantidad de energía en
haces breves de rayos que pueden durar desde unos
segundos hasta unas pocas horas. La explicación de
estos fenómenos es aún objeto de controversia.
Los fenómenos emisores de rayos gamma son
frecuentemente explosiones de supernovas, su estudio
también intenta clarificar el origen de la primera
explosión del universo o big bang.
El Observatorio de Rayos Gamma Compton -ya
inexistente- fue el segundo de los llamados grandes observatorios espaciales (detrás del telescopio espacial Hubble)
y fue el primer observatorio a gran escala de estos fenómenos. Ha sido reemplazado recientemente por el satélite
Fermi. El observatorio orbital INTEGRAL observa el cielo en el rango de los rayos gamma blandos o rayos X duros.
A energías por encima de unas decenas de GeV, los rayos gamma sólo se pueden observar desde el suelo usando los
llamados telescopios Cherenkov como MAGIC. A estas energías el universo también puede estudiarse usando
partículas distintas a los fotones, tales como los rayos cósmicos o los neutrinos. Es el campo conocido como Física
de Astropartículas.

Astronomía 9
Astronomía Teórica
Los astrónomos teóricos utilizan una gran variedad de herramientas como modelos matemáticos analíticos y
simulaciones numéricas por computadora. Cada uno tiene sus ventajas. Los modelos matemáticos analíticos de un
proceso por lo general, son mejores porque llegan al corazón del problema y explican mejor lo que está sucediendo.
Los modelos numéricos, pueden revelar la existencia de fenómenos y efectos que de otra manera no se verían.
[2][3]
Los teóricos de la astronomía ponen su esfuerzo en crear modelos teóricos e imaginar las consecuencias
observacionales de estos modelos. Esto ayuda a los observadores a buscar datos que puedan refutar un modelo o
permitan elegir entre varios modelos alternativos o incluso contradictorios.
Los teóricos, también intentan generar o modificar modelos para conseguir nuevos datos. En el caso de una
inconsistencia, la tendencia general es tratar de hacer modificaciones mínimas al modelo para que se corresponda
con los datos. En algunos casos, una gran cantidad de datos inconsistentes a través del tiempo puede llevar al
abandono total de un modelo.
Los temas estudiados por astrónomos teóricos incluyen: dinámica estelar y evolución estelar; formación de galaxias;
origen de los rayos cósmicos; relatividad general y cosmología física, incluyendo teoría de cuerdas.
La mecánica celeste
La astromecánica o mecánica celeste tiene por objeto interpretar los movimientos de la astronomía de posición, en
el ámbito de la parte de la física conocida como mecánica, generalmente la newtoniana (Ley de la Gravitación
Universal de Isaac Newton). Estudia el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites, el cálculo de
las órbitas de cometas y asteroides. El estudio del movimiento de la Luna alrededor de la Tierra fue por su
complejidad muy importante para el desarrollo de la ciencia. El movimiento extraño de Urano, causado por las
perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le Verrier y Adams descubrir sobre el papel al
planeta Neptuno. El descubrimiento de una pequeña desviación en el avance del perihelio de Mercurio se atribuyó
inicialmente a un planeta cercano al Sol hasta que Einstein la explicó con su Teoría de la Relatividad.
Astrofísica
La astrofísica es una parte moderna de la astronomía que estudia los astros como cuerpos de la física estudiando su
composición, estructura y evolución. Sólo fue posible su inicio en el siglo XIX cuando gracias a los espectros se
pudo averiguar la composición física de las estrellas. Las ramas de la física implicadas en el estudio son la física
nuclear (generación de la energía en el interior de las estrellas) y la física relativística. A densidades elevadas el
plasma se transforma en materia degenerada; esto lleva a algunas de sus partículas a adquirir altas velocidades que
deberán estar limitadas por la velocidad de la luz, lo cual afectará a sus condiciones de degeneración. Asimismo, en
las cercanías de los objetos muy masivos, estrellas de neutrones o agujeros negros, la materia que cae se acelera a
velocidades relativistas emitiendo radiación intensa y formando potentes chorros de materia.

Astronomía 10
Estudio de los objetos celestes
El sistema solar desde la astronomía
Posición figurada de los planetas y el sol en el sistema solar, separados por planetas
interiores y exteriores.
El estudio del Universo o Cosmos y
más concretamente del Sistema Solar
ha planteado una serie de interrogantes
y cuestiones, por ejemplo cómo y
cuándo se formó el sistema, por qué y
cuándo desaparecerá el Sol, por qué
hay diferencias físicas entre los
planetas, etc.
Es difícil precisar el origen del Sistema
Solar. Los científicos creen que puede
situarse hace unos 4.600 millones de
años, cuando una inmensa nube de gas
y polvo empezó a contraerse
probablemente, debido a la explosión
de una supernova cercana. Alcanzada
una densidad mínima ya se autocontrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, por
conservación de su momento cinético, al igual que cuando una patinadora repliega los brazos sobre si misma gira
más rápido. La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos
comenzaron a fusionarse, liberando energía y formando una estrella. También había muchas colisiones. Millones de
objetos se acercaban y se unían o chocaban con violencia y se partían en trozos. Algunos cuerpos pequeños
(planetesimales) iban aumentando su masa mediante colisiones y al crecer, aumentaban su gravedad y recogían más
materiales con el paso del tiempo (acreción). Los encuentros constructivos predominaron y, en sólo 100 millones de
años, adquirió un aspecto semejante al actual. Después cada cuerpo continuó su propia evolución.
Astronomía del Sol
El Sol es la estrella que, por el efecto gravitacional de su masa, domina el sistema planetario que incluye a la Tierra.
Es el elemento más importante en nuestro sistema y el objeto más grande, que contiene aproximadamente el 98% de
la masa total del sistema solar. Mediante la radiación de su energía electromagnética, aporta directa o indirectamente
toda la energía que mantiene la vida en la Tierra. Saliendo del Sol, y esparciéndose por todo el Sistema solar en
forma de espiral tenemos al conocido como viento solar que es un flujo de partículas, fundamentalmente protones y
neutrones. La interacción de estas partículas con los polos magnéticos de los planetas y con la atmósfera genera las
auroras polares boreales o australes. Todas estas partículas y radiaciones son absorbidas por la atmósfera. La
ausencia de auroras durante el Mínimo de Maunder se achaca a la falta de actividad del Sol.

Astronomía 11
Uno de los fenómenos más desconcertantes e impactantes que podemos observar
en nuestro planeta, son las auroras boreales. Fueron misterio hasta hace poco pero
recientemente han sido explicadas, gracias al estudio de la astronomía del Sol.
A causa de su proximidad a la Tierra y
como es una estrella típica, el Sol es un
recurso extraordinario para el estudio de los
fenómenos estelares. No se ha estudiado
ninguna otra estrella con tanto detalle. La
estrella más cercana al Sol, Próxima
Centauri, está a 4,2 años luz.
El Sol (todo el Sistema Solar) gira alrededor
del centro de la Vía Láctea, nuestra galaxia.
Da una vuelta cada 225 millones de años.
Ahora se mueve hacia la constelación de
Hércules a 19 km/s. Actualmente el Sol se
estudia desde satélites, como el
Observatorio Heliosférico y Solar (SOHO),
dotados de instrumentos que permiten
apreciar aspectos que, hasta ahora, no se
habían podido estudiar. Además de la observación con telescopios convencionales, se utilizan: el coronógrafo, que
analiza la corona solar, el telescopio ultravioleta extremo, capaz de detectar el campo magnético, y los
radiotelescopios, que detectan diversos tipos de radiación que resultan imperceptibles para el ojo humano.
El sol es una de las 200.000 millones a 400.000 millones de estrellas de nuestra galaxia. Es una enana amarilla
corriente, que esta a 8,5 minutos-luz de la tierra y es de media edad. Con 1,4 millones de kilómetros de diámetro,
contiene el 99,8 por ciento de la masa de nuestro sistema solar, la cual se consume a un ritmo de 600 millones de
toneladas de hidrógeno por segundo, produciendo 596 millones de toneladas de helio. Convirtiendo así 4 millones de
toneladas en energía según la ecuación E=mc2. Además el sol es similar a una bomba de hidrógeno por la colosal
fusión nuclear de hidrógeno que mantiene en su núcleo y la gran cantidad de energía que emite cada segundo. El
equilibrio que mantiene su tamaño es la contraposición entre su gravedad y la expulsión continua de energía.
También es una estrella de tercera generación. El protio, el isótopo de hidrógeno más abundante de la naturaleza, con
su núcleo solamente compuesto por un protón, es además el combustible que alimenta las fusiones nucleares en el
corazón de las estrellas gracias a cuya ingente energía emitida las estrellas brillan incluyendo a nuestro sol.
La parte visible del Sol está a 6.000 °C y la corona, más alejada, a 2.000.000 °C. Estudiando al Sol en el ultravioleta
se llegó a la conclusión de que el calentamiento de la corona se debe a la gran actividad magnética del Sol. Los
límites del Sistema Solar vienen dados por el fin de su influencia o heliosfera, delimitada por un área denominada
Frente de choque de terminación o Heliopausa.
Historia de la observación del Sol
El estudio del Sol se inicia con Galileo Galilei de quien se dice que se quedó ciego por observar los eclipses. Hace
más de cien años se descubre la espectroscopia que permite descomponer la luz en sus longitudes de onda, gracias a
esto se puede conocer la composición química, densidad, temperatura, situación los gases de su superficie, etc. En
los años 50 ya se conocía la física básica del Sol, es decir, su composición gaseosa, la temperatura elevada de la
corona, la importancia de los campos magnéticos en la actividad solar y su ciclo magnético de 22 años.

Astronomía 12
Imagen que ofrece una fotografía del sol en rayos x.
Las primeras mediciones de la radiación
solar se hicieron desde globos hace un siglo
y después fueron aviones y dirigibles para
mejorar las mediciones con aparatos
radioastronómicos. En 1914, C. Abbot envió
un globo para medir la constante solar
(cantidad de radiación proveniente del sol
por centímetro cuadrado por segundo). En
1946 el cohete V-2 militar ascendió a 55 km
con un espectrógrafo solar a bordo; este
fotografió al sol en longitudes de onda
ultravioletas. En 1948 (diez años antes de la
fundación de la NASA) ya se fotografió al
Sol en rayos X. Algunos cohetes
fotografiaron ráfagas solares en 1956 en un
pico de actividad solar.
En 1960 se lanza la primera sonda solar denominada Solrad. Esta sonda monitoreó al sol en rayos x y ultravioletas,
en una longitud de onda muy interesante que muestra las emisiones de hidrógeno; este rango de longitud de onda se
conoce como línea Lyman α. Posteriormente se lanzaron ocho observatorios solares denominados OSO. El OSO 1
fue lanzado en 1962. Los OSO apuntaron constantemente hacia el Sol durante 17 años y con ellos se experimentaron
nuevas técnicas de transmisión fotográfica a la tierra.
Imagen en la que pueden apreciarse las manchas solares.
El mayor observatorio solar ha sido el
Skylab. Estuvo en órbita durante nueve
meses en 1973 y principios de 1974.
Observó al Sol en rayos g, X, ultravioleta y
visible, y obtuvo la mayor cantidad de datos
(y los mejor organizados) que hayamos
logrado jamás para un objeto celeste. En
1974 y 1976 las sondas Helios A y B se
acercaron mucho al Sol para medir las
condiciones del viento solar. No llevaron
cámaras.
En 1980 se lanzó la sonda Solar Max, para
estudiar al Sol en un pico de actividad. Tuvo
una avería y los astronautas del Columbia
realizaron una complicada reparación.
Manchas solares
George Ellery Hale descubrió en 1908 que
las manchas solares (áreas más frías de la
fotosfera) presentan campos magnéticos
fuertes. Estas manchas solares se suelen dar en parejas, con las dos manchas con campos magnéticos que señalan
sentidos opuestos. El ciclo de las manchas solares, en el que la cantidad de manchas solares varía de menos a más y
vuelve a disminuir al cabo de unos 11 años, se conoce desde principios del siglo XVIII. Sin embargo, el complejo
modelo magnético asociado con el ciclo solar sólo se comprobó tras el descubrimiento del campo magnético del Sol.

Astronomía 13
El fin del Sol: ¿el fin de la vida humana?
En el núcleo del Sol hay hidrógeno suficiente para durar otros 4.500 millones de años, es decir, se calcula que está en
plenitud, en la mitad de su vida. Tal como se desprende de la observación de otros astros parecidos, cuando se gaste
este hidrógeno combustible, el Sol cambiará: según se vayan expandiendo las capas exteriores hasta el tamaño actual
de la órbita de la Tierra, el Sol se convertirá en una gigante roja, algo más fría que hoy pero 10 000 veces más
brillante a causa de su enorme tamaño. Sin embargo, la Tierra no se consumirá porque se moverá en espiral hacia
afuera, como consecuencia de la pérdida de masa del Sol. El Sol seguirá siendo una gigante roja, con reacciones
nucleares de combustión de helio en el centro, durante sólo 500 millones de años. No tiene suficiente masa para
atravesar sucesivos ciclos de combustión nuclear o un cataclismo en forma de explosión, como les ocurre a algunas
estrellas. Después de la etapa de gigante roja, se encogerá hasta ser una enana blanca, aproximadamente del tamaño
de la Tierra, y se enfriará poco a poco durante varios millones de años.
Astronomía de los planetas, satélites y otros objetos del sistema solar
Astronomía lunar: el cráter mayor es el Dédalo, fotografiado por la
tripulación del Apollo 11 mientras orbitaba la Luna en 1969.
Ubicado cerca del centro de la cara oculta de la luna, tiene un
diámetro de alrededor de 93 kilómetros.
Una de las cosas más fáciles de observar desde la
Tierra y con un telescopio simple son los objetos de
nuestro propio Sistema Solar y sus fenómenos, que
están muy cerca en comparación de estrellas y galaxias.
De ahí que el aficionado siempre tenga a estos objetos
en sus preferencias de observación.
Los eclipses y los tránsitos astronómicos han ayudado a
medir las dimensiones del sistema solar.
Dependiendo de la distancia de un planeta al Sol,
tomando la Tierra como observatorio de base, los
planetas se dividen en dos grandes grupos: planetas
interiores y planetas exteriores. Entre estos planetas
encontramos que cada uno presenta condiciones
singulares: la curiosa geología de Mercurio, los
movimientos retrógrados de algunos como Venus, la
vida en la Tierra, la curiosa red de antiguos ríos de
Marte, el gran tamaño y los vientos de la atmósfera de
Júpiter, los anillos de Saturno, el eje de rotación
inclinado de Urano o la extraña atmósfera de Neptuno,
etc. Algunos de estos planetas cuentan con satélites que
también tienen singularidades; de entre estos, el más estudiado ha sido la Luna, el único satélite de la Tierra, dada su
cercanía y simplicidad de observación, conformándose una historia de la observación lunar. En la Luna hallamos
claramente el llamado bombardeo intenso tardío, que fue común a casi todos los planetas y satélites, creando en
algunos de ellos abruptas superficies salpicadas de impactos.
Los llamados planetas terrestres presentan similitudes con la Tierra, aumentando su habitabilidad planetaria, es decir,
su potencial posibilidad habitable para los seres vivos. Así se delimita la ecósfera, un área del sistema solar que es
propicia para la vida.

Astronomía 14
Vista que presentó el cometa McNaught a su paso próximo a la
Tierra en enero de 2007.
Más lejos de Neptuno encontramos otros planetoides
como por ejemplo el hasta hace poco considerado
planeta Plutón, la morfología y naturaleza de este
planeta menor llevó a los astrónomos a cambiarlo de
categoría en la llamada redefinición de planeta de 2006
aunque posea un satélite compañero, Caronte. Estos
planetas enanos, por su tamaño no pueden ser
considerados planetas como tales, pero presentan
similitudes con éstos, siendo más grandes que los
asteroides. Algunos son: Eris, Sedna o 1998 WW31, este
último singularmente binario y de los denominados
cubewanos. A todo este compendio de planetoides se les
denomina coloquialmente objetos o planetas
transneptunianos. También existen hipótesis sobre un
planeta X que vendría a explicar algunas incógnitas,
como la ley de Titius-Bode o la concentración de objetos
celestes en el acantilado de Kuiper.
Entre los planetas Marte y Júpiter encontramos una
concentración inusual de asteroides conformando una
órbita alrededor del sol denominada cinturón de
asteroides.
En órbitas dispares y heteromorfas se encuentran los
cometas, que subliman su materia al contacto con el
viento solar, formando colas de apariencia luminosa; se
estudiaron en sus efímeros pasos por las cercanías de la
Tierra los cometas McNaught o el Halley. Mención especial tienen los cometas Shoemaker-Levy 9 que terminó
estrellándose contra Júpiter o el 109P/Swift-Tuttle, cuyos restos provocan las lluvias de estrellas conocidas como
Perseidas o lágrimas de San Lorenzo. Estos cuerpos celestes se concentran en lugares como el cinturón de Kuiper, el
denominado disco disperso o la nube de Oort y se les llama en general cuerpos menores del Sistema Solar.
En el Sistema Solar también existe una amplísima red de partículas, meteoroides de diverso tamaño y naturaleza, y
polvo que en mayor o menor medida se hallan sometidos al influjo del efecto Poynting-Robertson que los hace
derivar irremediablemente hacia el Sol.
Astronomía de los fenómenos gravitatorios
El campo gravitatorio del Sol es el responsable de que los planetas giren en torno a este. El influjo de los campos
gravitatorios de las estrellas dentro de una galaxia se denomina marea galáctica.
Tal como demostró Einstein en su obra Relatividad general, la gravedad deforma la geometría del espacio-tiempo, es
decir, la masa gravitacional de los cuerpos celestes deforma el espacio, que se curva. Este efecto provoca
distorsiones en las observaciones del cielo por efecto de los campos gravitatorios, haciendo que se observen juntas
galaxias que están muy lejos unas de otras. Esto es debido a que existe materia que no podemos ver que altera la
gravedad. A estas masas se las denominó materia oscura.
Encontrar materia oscura no es fácil ya que no brilla ni refleja la luz, así que los astrónomos se apoyan en la
gravedad, que puede curvar la luz de estrellas distantes cuando hay suficiente masa presente, muy parecido a cómo
una lente distorsiona una imagen tras ella, de ahí el término lente gravitacional o anillo de Einstein. Gracias a las
leyes de la física, conocer cuánta luz se curva dice a los astrónomos cuánta masa hay. Cartografiando las huellas de

Astronomía 15
la gravedad, se pueden crear imágenes de cómo está distribuida la materia oscura en un determinado lugar del
espacio. A veces se presentan anomalías gravitatorias que impiden realizar estos estudios con exactitud, como las
ondas gravitacionales provocadas por objetos masivos muy acelerados.
Los agujeros negros son singularidades de alta concentración de masa que curva el espacio, cuando éstas
acumulaciones masivas son producidas por estrellas le les denomina agujero negro estelar; esta curva espacial es tan
pronunciada que todo lo que se acerca a su perímetro es absorbido por este, incluso la luz (de ahí el nombre). El
agujero negro Q0906+6930 es uno de los más masivos de los observados. Varios modelos teóricos, como por
ejemplo el agujero negro de Schwarzschild, aportan soluciones a los planteamientos de Einstein.
Astronomía cercana y lejana
Un caso particular lo hallamos en Andrómeda que dado su
grandísimo tamaño y luminiscencia es posible apreciarla luminosa a
simple vista. Llega a nosotros con una asombrosa nitidez a pesar de
la enorme distancia que nos separa de ella: dos millones y medio de
años luz; es decir, si sucede cualquier cosa en dicha galaxia,
tardaremos dos millones y medio de años en percibirlo, o dicho de
otro modo, lo que vemos ahora de ella es lo que sucedió hace dos
millones quinientos mil años.
La astronomía cercana abarca la exploración de nuestra
galaxia, por tanto comprende también la exploración
del Sistema Solar. No obstante, el estudio de las
estrellas determina si éstas pertenecen o no a nuestra
galaxia. El estudio de su clasificación estelar
determinará, entre otras variables, si el objeto celeste
estudiado es "cercano" o "lejano".
Tal como hemos visto hasta ahora, en el Sistema Solar
encontramos diversos objetos (v. El Sistema Solar
desde la astronomía) y nuestro sistema solar forma
parte de una galaxia que es la Vía Láctea. Nuestra
galaxia se compone de miles de millones de objetos
celestes que giran en espiral desde un centro muy denso
donde se mezclan varios tipos de estrellas, otros
sistemas solares, nubes interestelares o nebulosas, etc.
y encontramos objetos como IK Pegasi, Tau Ceti o
Gliese 581 que son soles cada uno con determinadas
propiedades diferentes.
La estrella más cercana a nuestro sistema solar es
Próxima Centauri que se encuentra a 4,2 años luz. Esto
significa que la luz procedente de dicha estrella tarda
4,2 años en llegar a ser percibida en La Tierra desde
que es emitida.
Estos soles o estrellas forman parte de numerosas constelaciones que son formadas por estrellas fijas aunque la
diferencia de sus velocidades de deriva dentro de nuestra galaxia les haga variar sus posiciones levemente a lo largo
del tiempo, por ejemplo la Estrella Polar. Estas estrellas fijas pueden ser o no de nuestra galaxia.
La astronomía lejana comprende el estudio de los objetos visibles fuera de nuestra galaxia, donde encontramos otras
galaxias que contienen, como la nuestra, miles de millones de estrellas a su vez. Las galaxias pueden no ser visibles
dependiendo de si su centro de gravedad absorbe la materia (v. agujero negro), son demasiado pequeñas o
simplemente son galaxias oscuras cuya materia no tiene luminosidad. Las galaxias a su vez derivan alejándose unas
de otras cada vez más, lo que apoya la hipótesis de que nuestro universo actualmente se expande.
Las galaxias más cercanas a la nuestra (aproximadamente 30) son denominadas el grupo local. Entre estas galaxias
se encuentran algunas muy grandes como Andrómeda, nuestra Vía Láctea y la Galaxia del Triángulo.
Cada galaxia tiene propiedades diferentes, predomino de diferentes elementos químicos y formas (espirales,
elípticas, irregulares, anulares, lenticulares, en forma de remolino, o incluso con forma espiral barrada entre otras

Astronomía 16
más sofisticadas como cigarros, girasoles, sombreros, etc.).
Cosmología
La cosmología en rasgos generales estudia la historia del universo desde su nacimiento. Hay numerosos campos de
estudio de esta rama de la astronomía. Varias investigaciones conforman la cosmología actual, con sus postulados,
hipótesis e incógnitas.
La cosmología física comprende el estudio del origen, la evolución y el destino del Universo utilizando los modelos
terrenos de la física. La cosmología física se desarrolló como ciencia durante la primera mitad del siglo XX como
consecuencia de diversos acontecimientos y descubrimientos encadenados durante dicho período.
•• Principio cosmológico
•• Constante cosmológica
Formación y evolución de las estrellas
Astronomía estelar, Evolución estelar: La nebulosa de hormiga
(Mz3). La expulsión de gas de una estrella moribunda en el centro
muestra patrones simétricos diferentes de los patrones caóticos
esperados de una explosión ordinaria.
•• Corrimiento al rojo
•• Fuerzas fundamentales
•• Aceleración de la expansión del Universo
•• Inestabilidad de Jeans
•• Interacción nuclear fuerte
Astronáutica
•• Asistencia gravitatoria
Expediciones espaciales
• Pioneer 10 y Anomalía de las Pioneer
Hipótesis destacadas
•• Aceleración de la expansión del universo
•• Hipótesis Némesis
•• Colonización de Mercurio
• Teoría del Big Bang y la Nucleosíntesis primordial
•• Teoría del Estado Estacionario
•• Expansión cósmica en escala
•• Ambiplasma
•• Inflación cósmica
•• Forma del universo
•• Destino último del universo
Apéndices
Apéndice I - Astrónomos relevantes en la Historia
A lo largo de la historia de toda la humanidad ha habido diferentes puntos de vista con respecto a la forma,
conformación, comportamiento y movimiento de la tierra, hasta llegar al punto en el que vivimos hoy en día.
Actualmente hay una serie de teorías que han sido comprobadas científicamente y por lo tanto fueron aceptadas por
los científicos de todo el mundo. Pero para llegar hasta este punto, tuvo que pasar mucho tiempo, durante el cual
coexistieron varias teorías diferentes, unas más aceptadas que otras. A continuación se mencionan algunas de las

Astronomía 17
aportaciones más sobresalientes realizadas a la Astronomía.
Tales de Mileto
Siglo VII a. C.
Aproximadamente
Concibió la redondez de la tierra.
Teorizó que la Tierra era una esfera cubierta por una superficie redonda que giraba alrededor de esta (así explicaba la
noche) y que tenía algunos agujeros por los cuales se observaba, aún en la oscuridad nocturna, un poco de la luz exterior
a la tierra; la que él llamo "fuego eterno".
Discípulos de Pitágoras
Siglo V a. C.
Aproximadamente
Sostuvieron que el planeta era esférico y que se movía en el espacio.
Tenían evidencia de nueve movimientos circulares; los de las estrellas fijas, los de los 5 planetas, los de la Tierra, la
Luna y el Sol.
Platón
del 427 a. C. al 347 a. C.
Dedujo que la Tierra era redonda basándose en la sombra de esta sobre la Luna durante un eclipse lunar.
Concibió a la Tierra inmóvil y como centro del Universo.
Aristóteles
del 384 a. C. - 322 a. C.
Sostenía que la Tierra era inmóvil y, además era el centro del Universo.
Aristarco de Samos
del 310 a. C. al 230 a. C.
Sostenía que la Tierra giraba, que se movía y no era el centro del Universo, proponiendo así el primer modelo
heliocéntrico. Además determinó la distancia Tierra-Luna y la distancia Tierra-Sol.
Eratóstenes
del 276 a. C. al 194 a. C.
Su contribución fue el cálculo de la circunferencia terrestre.
Hiparco de Nicea
Año 150 a. C.
Observó y calculó que la Tierra era esférica y estaba fija.
El Sol, la Luna y los planetas giraban alrededor de su propio punto.

Astronomía 18
''
Posidonio de Apamea
del 135 a. C. al 31 a. C.
Observó que las mareas se relacionaban con las fases de la Luna.
Claudio Ptolomeo
Año 140.
Elaboró una enciclopedia astronómica llamada Almagesto.
Nicolás Copérnico
(1473 - 1543).
Consideró al sol en el centro de todas las órbitas planetarias.
Galileo Galilei
(1564 - 1642).
Con su telescopio observó que Júpiter tenía cuatro lunas que lo circundaban.
Observó las fases de Venus y montañas en la Luna.
Apoyó la teoría de Copérnico.
Johannes Kepler
(1571 - 1630).
Demostró que los planetas no siguen una órbita circular sino elíptica respecto del Sol en un foco del elipse derivando de
esto en su primera ley.
La segunda ley de Kepler en la cual afirma que los planetas se mueven más rápidamente cuando se acercan al Sol que
cuando están en los extremos de las órbitas.
En la tercera ley de Kepler establece que los cuadrados de los tiempos que tardan los planetas en recorrer su órbita son
proporcionales al cubo de su distancia media al Sol.
Isaac Newton
(1642 - 1727).
Estableció la ley de la Gravitación Universal:
“Las fuerzas que mantienen a los planetas en sus órbitas deben ser recíprocas a los cuadrados de
sus distancias a los centros respecto a los cuáles gira”.
Estableció el estudio de la gravedad de los cuerpos.
Probó que el Sol con su séquito de planetas viaja hacia la constelación del Cisne.
Albert Einstein
(1879 - 1955).
Desarrolló su Teoría de la Relatividad.

Astronomía 19
Ampliaciones
Entre otros:
•• Henrietta Swan Leavitt
•• Hipatia
•• Gerard Kuiper
•• Edwin Hubble
•• Milton Humason
•• Harlow Shapley
•• Alexander Friedmann
•• Vesto Slipher
•• Georges Édouard Lemaître
• Herman Bondi, Thomas Gold y Fred Hoyle
•• George Gamow
•• Vera Rubin
Apéndice II - Ramas de la astronomía
Debido a la amplitud de su objeto de estudio la Astronomía se divide en diferentes ramas. Aquellas ramas no están
completamente separadas. La astronomía se encuentra dividida en cuatro grandes ramas:
• Astronomía de posición. Tiene por objeto situar en la esfera celeste la posición de los astros midiendo
determinados ángulos respecto a unos planos fundamentales, utilizando para ello diferentes sistemas de
coordenadas astronómicas. Es la rama más antigua de esta ciencia. Describe el movimiento de los astros, planetas,
satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas por el disco del Sol. También estudia el
movimiento diurno y el movimiento anual del Sol y las estrellas. Incluye la descripción de cada uno de los
planetas, asteroides y satélites del Sistema Solar. Son tareas fundamentales de la misma la determinación de la
hora y la determinación para la navegación de las coordenadas geográficas.
Astronomía planetaria o Ciencias planetarias: un fenómeno similar a
un tornado en Marte. Fotografiado por el Mars Global Surveyor, la
línea larga y oscura está formada por un vórtice de la atmósfera
marciana. El fenómeno toca la superficie (mancha negra) y asciende
por la orilla del cráter. Las vetas a la derecha son dunas de arena del
fondo del cráter.
• Mecánica
celeste. Tiene
por objeto
interpretar los
movimientos
de la
astronomía
de posición,
en el ámbito
de la parte de
la física
conocida
como
mecánica,
generalmente
la newtoniana (Ley de la Gravitación Universal de Isaac Newton). Estudia
el movimiento de los planetas alrededor del Sol, de sus satélites, el cálculo
de las órbitas de cometas y asteroides. El estudio del movimiento de la
Luna alrededor de la Tierra fue por su complejidad muy importante para el

Astronomía 20
desarrollo de la ciencia. El movimiento extraño de Urano, causado por las
perturbaciones de un planeta hasta entonces desconocido, permitió a Le
Verrier y Adams descubrir sobre el papel al planeta Neptuno. El
descubrimiento de una pequeña desviación en el avance del perihelio de
Mercurio se atribuyó inicialmente a un planeta cercano al Sol hasta que
Einstein la explicó con su Teoría de la Relatividad.
• Astrofísica. Es una parte moderna de la astronomía que estudia los astros
como cuerpos de la física estudiando su composición, estructura y
evolución. Sólo fue posible su inicio en el siglo XIX cuando gracias a los
espectros se pudo averiguar la composición física de las estrellas. Las
ramas de la física implicadas en el estudio son la física nuclear (generación
de la energía en el interior de las estrellas) y la física de la relatividad. A
densidades elevadas el plasma se transforma en materia degenerada; esto
lleva a algunas de sus partículas a adquirir altas velocidades que deberán
estar limitadas por la velocidad de la luz, lo cual afectará a sus condiciones
de degeneración. Asimismo, en las cercanías de los objetos muy masivos,
estrellas de neutrones o agujeros negros, la materia que cae se acelera a
velocidades relativistas emitiendo radiación intensa y formando potentes
chorros de materia.
• Cosmología. Es la rama de la astronomía que estudia los orígenes,
estructura, evolución y nacimiento del universo en su conjunto.
Apéndice III - Campos de estudio de la astronomía
Campos de estudio principales

Astronomía 21
Astronomía extragaláctica: lente gravitacional. Esta imagen muestra
varios objetos azules con forma de anillo, los cuales son imágenes
múltiples de la misma galaxia, duplicados por el efecto de lente
gravitacional del grupo de galaxias amarillas en el centro de la
fotografía. La lente es producida por el campo gravitacional del
grupo que curva la luz aumentando y distorsionando la imagen de
objetos más distantes.
• Astrometría. Estudio de la posición de los objetos
en el cielo y su cambio de posición. Define el
sistema de coordenadas utilizado y la cinemática de
los objetos en nuestra galaxia.
• Astrofísica. Estudio de la física del universo,
incluyendo las propiedades de objetos astronómicos
(luminosidad, densidad, temperatura, composición
química).
• Cosmología. Estudio del origen del universo y su
evolución. El estudio de la cosmología es la máxima
expresión de la astrofísica teórica.
• Formación y evolución de las galaxias. Estudio de
la formación de galaxias y su evolución.
• Astronomía galáctica. Estudio de la estructura y
componentes de nuestra galaxia y de otras.
• Astronomía extragaláctica. Estudio de objetos
fuera de la Vía Láctea.
• Astronomía estelar. Estudio de las estrellas, su
nacimiento, evolución y muerte.
• Evolución estelar. Estudio de la evolución de las
estrellas desde su formación hasta su muerte como
un despojo estelar.
• Formación estelar. Estudio de las condiciones y procesos que llevan a la formación de estrellas en el interior de
nubes de gas.
• Ciencias planetarias. Estudio de los planetas del Sistema Solar y de los planetas extrasolares.
• Astrobiología. Estudio de la aparición y evolución de sistemas biológicos en el universo.
Otros campos de estudio
•• Arqueoastronomía
•• Astroquímica
•• Astrodinámica
•• Astronáutica
Campos de la astronomía por la parte del espectro utilizado
Atendiendo a la longitud de onda de la radiación electromagnética con la que se observa el cuerpo celeste la
astronomía se divide en:
• Astronomía óptica, cuando la observación utiliza exclusivamente la luz en las longitudes de onda que pueden ser
detectadas por el ojo humano, o muy cerca de ellas (alrededor de 400-800 nm). Es la rama más antigua.
• Radioastronomía. Para la observación utiliza radiación con longitudes de onda de mm a cm, similar a la usada en
radiodifusión. La astronomía óptica y de radio puede realizarse usando observatorios terrestres porque la
atmósfera es transparente en esas longitudes de onda.
• Astronomía infrarroja. Utiliza detectores de luz infrarroja (longitudes de onda más largas que la
correspondiente al rojo). La luz infrarroja es fácilmente absorbida por el vapor de agua, así que los observatorios
de infrarrojos deben establecerse en lugares altos y secos.
• Astronomía de alta energía. Incluye la astronomía de rayos X, astronomía de rayos gamma y astronomía
ultravioleta, así como el estudio de los neutrinos y los rayos cósmicos. Las observaciones se pueden hacer

Astronomía 22
únicamente desde globos aerostáticos u observatorios espaciales.
Apéndice V - Investigaciones activas y futuras
Investigadores relevantes
•• NASA
•• ESA
•• Sociedad Planetaria
Apéndice VI - Líneas de tiempo en astronomía
•• Astronomía del sistema solar
•• Astronomía estelar
•• Cosmología
•• Mapas y catálogos astronómicos
•• Satélites artificiales y sondas espaciales
•• Satélites naturales
•• Tecnología de observación astronómica
Referencias
[1][1] Forbes, 1909, págs. 74-76
[2] H. Roth, A Slowly Contracting or Expanding Fluid Sphere and its Stability, Phys. Rev. (39, p;525–529, 1932)
[3] A.S. Eddington, Internal Constitution of the Stars
Bibliografía
Por orden alfabético del título de las obras:
•• Astronomía, José Luis Comellas. Editorial Rialp (1983).
• Claroscuro del Universo, Mariano Moles Villamate. CSIC (2007). (http://libros.csic.es/product_info.
php?products_id=105)
•• Cosmos, Carl Sagan. Editorial Planeta (1980).
•• Curso de Astronomía general, Bakulin, Kononóvich y Moroz. Editorial MIR (1987).
•• De Saturno a Plutón, Isaac Asimov. Alianza Editorial (1984).
•• El cometa Halley, José Luis Comellas y Manuel Cruz. Aula Abierta Salvat, Salvat Editores (1985).
•• El mundo de los planetas, Wulff Heintz. Ediciones Iberoamericanas (1968).
•• El nuevo Sistema Solar, varios autores. Libros de "Investigación y Ciencia". Editorial Prensa Científica (1982).
•• Guía de las Estrellas y los Planetas, Patrick Moore. Ediciones Folio (1982).
•• Historia del Telescopio, Isaac Asimov. Alianza Editorial (1986).
•• Introducción a la Astrofotografía, José García García. Equipo Sirius.
•• La exploración de Marte, José Luis Sérsic. Editorial Labor (1976).
•• Objetivo Universo, Alejandro Feinstein, Horacio Tignanelli. Ediciones Colihue (1996).
•• Planetas del Sistema Solar, Mijail Márov. Editorial MIR (1985).
• Sol, lunas y planetas. Erhard Keppler. (Ed. Salvat Editores, Biblioteca Científica Salvat, 1986).
• Un viaje al Cosmos en 52 semanas, Antxón Alberdi y Silbia López de Lacalle. CSIC (2007). (http://libros.csic.
es/product_info.php?cPath=77&products_id=103)

Astronomía 23
Enlaces externos
• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Astronomía. Commons
• Wikisource contiene obras originales sobre Astronomía.Wikisource
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre astronomía.Wikcionario
• Wikinoticias tiene noticias relacionadas con Astronomía.Wikinoticias
• Wikiquote alberga frases célebres de o sobre Astronomía. Wikiquote
• Unión Astronómica Internacional (International Astronomical Union) (http://www.iau.org/). (En inglés).
Portal:Astronomía
Portal de Astronomía
Introducción editar
[1]
La astronomía (del griego: αστρονομία, etimológicamente la «Ley de las estrellas») es la ciencia que se ocupa del estudio
de las estrellas, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos, su registro y la investigación de su origen a partir de la
información que llega de ellos, a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio.
Ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad. Y es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden
desempeñar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de
estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.
Leer más ...

Artículo destacado editar
[2]
Los cúmulos estelares abiertos son grupos de estrellas formados a partir de una misma nube molecular, sin estructura y en
general asimétricos. También se denominan cúmulos galácticos, ya que se pueden encontrar por todo el plano galáctico.
Las estrellas de los cúmulos abiertos se encuentran ligadas entre sí gravitacionalmente, pero en menor medida que las de los
cúmulos globulares. Las estrellas que albergan suelen ser jóvenes, masivas y muy calientes, y su número puede oscilar desde
una decena hasta varios miles. Se encuentran repartidos en espacios del orden de la treintena de años luz y, debido a las
fuerzas de marea producidas por el centro de la galaxia, se van disgregando lentamente. Solamente se observan cúmulos
abiertos en galaxias espirales e irregulares, debido a que en ellas la formación estelar es más activa.
El diámetro medio de los cúmulos abiertos es de unos 10 pársecs (30 años luz), y aunque se han clasificado alrededor de
1.100 cúmulos abiertos en nuestra galaxia, se estima que la cifra podría ser cien veces superior. Este número tan escaso se
debe a que los cúmulos que se encuentran a más de 5.000 años luz de nosotros (el diámetro de la Vía Láctea es de 100.000
años luz) no pueden ser vistos ni siquiera con los telescopios más potentes, pues el polvo galáctico dificulta su observación
provocando lo que se conoce como absorción interestelar (el medio interestelar absorbe parte de la luz, llegando a la Tierra
más debilitada), la cual, además, afecta en mayor grado a la luz azul, por lo que los cúmulos abiertos, ricos en estrellas
azules y localizados especialmente en el disco galáctico, se ven muy perjudicados en este sentido.
Leer más ...
Archivo
Imágenes del mes editar
[3]

Panorama de la Nebulosa de la Quilla fotografiada por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo del Sur en el
cerro Paranal, Chile.
• Más imágenes en commons
¿Sabías que ... editar
[4]
... las estrellas polares no son siempre las mismas porque los polos celestes, por efecto de la precesión de los equinoccios,
se desplazan cíclicamente entre las estrellas?
... el Telescopio Espacial Hubble ha detectado un cálido disco de polvo rodeando la estrella HD 107146?
... se cree que la Sonda Huygens aterrizó cerca de las costas de un océano de metano en la luna de Titán en enero de 2005?
... los nombres de estrellas, aparte de provenir del griego, también proceden muchos de ellos del árabe?
... cuanto menor es la magnitud de una estrella, más brillante es ésta?
...Galileo Galilei es considerado "El padre de la astronomía moderna" por todos sus descubrimientos?
... la galaxia más lejana hallada a esta la fecha fue detectada por el Hubble y se encuentra a 13.200 millones de años luz, a
solo 480 millones de años tras el Big Bang?
Archivo

Actualidad editar
[5]
Hoy es martes 5 de agosto de 2014
• 10 jun 2014: La NASA se prepara para perforar asteroides
• 29 abr 2014: Laura Chinchilla declara de interés público al primer satélite centroamericano construido por Costa Rica
• 17 abr 2014: El Sol, la Tierra y Marte se alinean la noche del 9 de abril de 2014
• 1 mar 2014: El asteroide n.º 274301 es llamado Wikipedia
Lea en Wikinoticias las noticias más recientes sobre Astronomía.
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Portales relacionados editar
[6]
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[7]
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Efemérides de agosto de 2014

Todos las fechas y horas se indican en UTC.
• 4 de agosto: Cuarto creciente (00:49).
• 8 de agosto: Mercurio en conjunción superior (16:07).
• 10 de agosto: La Luna en perigeo (17:42).
• 10 de agosto: Luna llena (18:09).
• 13 de agosto: Máximo de las perseidas.
• 17 de agosto: Cuarto menguante (12:25).
• 24 de agosto: La Luna en apogeo (06:09).
• 25 de agosto: Luna nueva (14:12).
• 29 de agosto: Neptuno en oposición (14:17).
Referencias: Vicente Díaz (2007). « Efemérides
[8]
». El cielo del mes. Consultado el 1 de agosto de 2014.
Biografía editar
[9]
William Herschel, nacido Friedrich Wilhelm Herschel (Hannover, Alemania, 15 de noviembre de 1738 - Slough,
Berkshire, 25 de agosto de 1822), astrónomo y músico alemán, descubridor del planeta Urano y de otros numerosos objetos
celestes.
En fecha tan temprana como febrero de 1774 ya había observado la Nebulosa de Orión, descubierta en 1610. El 13 de marzo
de 1781 Herschel observó un objeto no registrado que a primera vista parecía un cometa: estudiándolo con todo cuidado
pronto consiguió determinar que en realidad se trataba de un nuevo planeta, Urano
Herschel había descubierto el objeto probando su recién construido telescopio reflector de 152 mm. Lo había apuntado a la
Constelación de Géminis y había observado una estrella que no se suponía que estuviese allí. A la potencia de su
instrumento, parecía poseer un disco planetario (de allí la confusión con un cometa). Brillaba con un color amarillo y se
desplazaba lentamente.

Video seleccionado editar
[10]
Eclipse de sol en Marte: Esta secuencia ilustra
un eclipse de sol en el planeta Marte causada por
la luna Fobos, visto por el rover Opportunity
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•• Wikiproyecto:Catálogo Messier
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Referencias
[1] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Introducci%C3%B3n&action=edit
[2] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Destacado&action=edit
[3] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Im%C3%A1genes_del_mes&action=edit
[4] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Sab%C3%ADas_que&action=edit
[5] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Actualidad&action=edit
[6] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Portales_relacionados&action=edit
[7] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Tareas_pendientes&action=edit
[8] http://www.elcielodelmes.com/Efemerides.php
[9] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Biograf%C3%ADa&action=edit
[10] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Video&action=edit
[11] http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Portal:Astronom%C3%ADa/Proyectos&action=edit

Año Internacional de la Astronomía
Coincidiendo con el 400 aniversario de las primeras observaciones astronómicas realizadas con telescopio por
Galileo Galilei y la publicación por Johannes Kepler de la Astronomía nova, el año 2009 ha sido declarado Año
Internacional de la Astronomía (AIA 2009).
La propuesta fue realizada por la Unión Astronómica Internacional (UAI) y apoyada por la Unesco - el organismo de
la ONU responsables de política educativa, cultural y científica tras una propuesta oficial por parte del Gobierno
Italiano. Finalmente la asamblea general de Naciones Unidas ratificó esta decisión el 19 de diciembre de 2007. La
Unión Astronómica Internacional coordinará el Año Internacional de la Astronomía en 2009. Esta iniciativa es una
oportunidad para los habitantes de la tierra para adentrarse en el papel de la astronomía en el enriquecimiento de las
culturas humanas. Más aún, será plataforma para informar al público sobre los últimos descubrimientos
astronómicos a la vez que se hace énfasis sobre el papel de la importancia de la astronomía en la educación en
ciencias.
Origen
La Astronomía, la ciencia más antigua ha jugado un papel fundamental en la cultura durante siglos. En 1609, Galileo
Galilei apuntó por primera vez su telescopio hacia el firmamento realizando descubrimientos asombrosos para la
época que cambiaron la percepción del mundo para siempre: montañas y cráteres en la Luna, una pléyade de estrellas
invisibles al ojo humano, fases en Venus y los cuatro mayores satélites de Júpiter. En el mismo año, Johannes Kepler
publicó su trabajo Astronomia nova donde se describen las leyes fundamentales de la mecánica celeste. En la
actualidad la astrofísica aborda la explicación de cómo se forman los planetas y las estrellas, cómo nacen las galaxias
y evolucionan, y cuál es la estructura a gran escala del Universo.
Objetivos del AIA 2009
El año Internacional de la Astronomía (AIA 2009) constituye una celebración global de la contribuciones de la
astronomía a la sociedad y la cultura. Entre sus objetivos principales se encuentra estimular en todo el mundo, no
solo el interés por la astronomía, sino el de la ciencia en general, especialmente entre la gente joven. El IYA /
AIA2009 es, ante todo, una actividad de los ciudadanos del Planeta Tierra, que transmite la emoción del
descubrimiento personal, el placer de compartir los conocimientos fundamentales sobre el Universo y nuestro lugar
en él y, en última instancia, el valor de la cultura científica.
Organización del AIA 2009
Varios comités se encargan actualmente de supervisar la preparación de las actividades del AIA 2009, que se
extienden a nivel local, regional y nacional. Estos comités constituyen una importante colaboración entre astrónomos
profesionales y aficionados, centros productores de ciencia y comunicadores de ésta. Los distintos países llevan a
cabo sus propias iniciativas, así como la evaluación de sus propias necesidades nacionales, mientras que la UAI
actúa como coordinador y catalizador a escala mundial.
Como parte del plan, la IYA/ AIA2009 también ayudará a organizaciones del mundo en desarrollo a tomar parte en
la celebración del AIA 2009 y en la organización de actividades. Esta iniciativa también tiene por objeto llegar a los
niños desfavorecidos económicamente en todo el mundo y aumentar su comprensión del mundo.

Enlaces externos
Nodos del AIA 2009 de países hispanoamericanos
• Nodo en Perú del IYA / AIA 2009
[1]
• Nodo en Argentina del IYA / AIA 2009
[2]
• Nodo en Bolivia del IYA / AIA 2009
[3]
• Nodo en Chile del IYA / AIA 2009
[4]
• Nodo en Colombia del IYA / AIA 2009
[5]
• Nodo en España del IYA / AIA 2009
[6]
• Nodo en Guatemala del IYA / AIA 2009
[7]
• Nodo en México del IYA / AIA 2009
[8]
• Nodo en Paraguay del IYA / AIA 2009
[9]
• Nodo en Venezuela del IYA / AIA 2009
[10]
• Sub-nodo Edo.Zulia en Venezuela del IYA / AIA 2009
[11]
Nodos regionales en español
• Sub-nodo Canario IYA / AIA2009
[12]
Nodos internacionales
• International Year of Astronomy 2009 main web site
[13]
(en inglés)
• Nodo en Portugal del IYA / AIA 2009
[14]
Otros enlaces de interés
• IYA2009 Brochure
[15]
• Proclamation of 2009 as International Year of Astronomy (UNESCO Executive Board)
[16]
• Nodo Internacional "Astronomía 2009"
[17]
• Unión Astronómica Internacional
[18]
• Cosmowiki, portal del aficionado a la astronomía en México
[19]
Referencias
[1] http://web.archive.org/web/http://www.astronomia2009.org.pe/
[2] http://www.astronomia2009.org.ar/
[3] http://web.archive.org/web/http://www.astronomia2009.org.bo/
[4] http://www.astronomia2009.cl/
[5] http://web.archive.org/web/http://www.astrocol.org/IYA2009/
[6] http://www.astronomia2009.es
[7] http://fisica.usac.edu.gt/astronomia/
[8] http://www.astronomia2009.org.mx/
[9] http://web.archive.org/web/http://www.astronomia2009.org.py/
[10] http://web.archive.org/web/http://www.astronomia2009.org.ve/
[11] http://web.archive.org/web/http://www.aiazulia.org.ve/
[12] http://web.archive.org/web/http://iya09canarias.iespana.es/
[13] http://www.astronomy2009.org
[14] http://www.astronomia2009.org/
[15] http://web.archive.org/web/http://www.astronomy2009.org/files/broch2/Public_Brochure_13_low_res.pdf
[16] http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001403/140317e.pdf
[17] http://www.Astronomy2009.org
[18] http://www.iau.org/iau0606_IYA.408.0.html
[19] http://www.cosmowiki.org.mx

Astronomía de posición 35
Astronomía de posición
La Astronomía de posición es la parte de la astronomía que se encarga de medir y estudiar la posición, paralajes y el
movimiento propio de los astros. Es una disciplina muy antigua, tanto como la astronomía.
A pesar de que casi son sinónimos, consideremosla como la parte experimental o técnica que permite medir la
posición de los astros y los instrumentos que la hacen posible, mientras la Astronomía de posición usa la posición de
los astros para elaborar un modelo de su movimiento o definir los conceptos que se usan. Sería pues la parte teórica.
Hemos englobado las dos partes en la misma categoría. Esta parte de la astronomía no es obsoleta porque la teoría
forma parte de los rudimentos de la ciencia mientras la práctica intenta medir con mucha precisión la posición de los
astros usando medios modernos como el satélite Hipparcos.
La astronomía de posición tiene pues por objeto situar en la esfera celeste la posición de los astros midiendo
determinados ángulos respecto a unos planos fundamentales.
Se encarga pues de definir los distintos tipos de coordenadas astronómicas y sus relaciones. También se encarga de
definir conceptos fundamentales de la astronomía.
Describe el movimiento de los astros, planetas, satélites y fenómenos como los eclipses y tránsitos de los planetas
por el disco del Sol. También estudia el movimiento diurno y el anual del Sol y las estrellas. Son tareas
fundamentales de la misma la determinación de la hora y la determinación para la navegación de las coordenadas
geográficas.
Astrónomo Real de Escocia
Astrónomo Real de Escocia fue originalmente el título del director del Real Observatorio de Edimburgo, aunque
desde 1995 ha sido simplemente un título honorario. No debe confundirse con el Astrónomo Real o Astrónomo Real
de Irlanda.
Lista completa de los astrónomos Real de Escocia:
Astrónomo Período
Thomas Henderson 1834 - 1844
Charles Piazzi Smyth 1846 - 1888
Ralph Copeland 1889 - 1905
Frank Watson Dyson 1905 - 1910
Ralph Allen Sampson 1910 - 1937
William Michael Herbert Greaves 1938 - 1955
Hermann Alexander Brück 1957 - 1975
Vincent Cartledge Reddish 1975 – 1980
Malcolm Sim Longair 1980 - 1990
Vacante 1991 - 1995
John Campbell Brown 1995 -

Astrónomo Real de Escocia 36
Referencias
• The Royal observatory, Edinburgh
[1]
•• [2]
Referencias
[1] http://www.roe.ac.uk/roe/library/astroyal.html
[2] http://www.ast.cam.ac.uk/~ipswich/Miscellaneous/Edinburgh_Obs.htm
Curva de rotación galáctica
Curva de rotación de una galaxia espiral: se
predice (A) y se observa (B). La discrepancia
entre las curvas se produce al tener en cuenta una
componente de materia oscura en la galaxia.
[1]
La curva de rotación de una galaxia disco (también llamada curva de
velocidad) es la velocidad de rotación de las estrellas observables o el
gas en esa galaxia como función de su distancia radial al centro de la
galaxia, la cual normalmente se representa gráficamente con un
diagrama de dispersión en el que la la velocidad orbital (en km/s) de
las estrellas o el gas en la galaxia se representa en el eje de ordenadas y
la distancia al centro de la galaxia en el eje de abscisas.
Una característica general de las curvas de rotación galácticas que han
sido observadas es que la velocidad de rotación de las estrellas y el gas
es, dentro de lo que puede medirse, constante independientemente de la
distancia al centro de la galaxia (línea B en la figura): se observa que
las estrellas orbitan alrededor del centro de estas galaxias a una velocidad constante en un intervalo grande de
distancias al centro de cualquier galaxia. Si los discos de las galaxias tienen una distribución de masa similar a la
distribución de estrellas y gas que se observa, las velocidades de las curvas de rotación deberían disminuir en las
largas distancias (línea de puntos A de la figura) de la misma forma que ocurre en otros sistemas con la mayoría de
su masa en el centro, como por ejemplo el Sistema Solar o las lunas de Júpiter, los cuales cumplen con la predicción
de las leyes de Kepler.
También se sabe que las curvas de rotación de las galaxias espirales son asimétricas. Los datos observados de que
cada lado de la galaxia están normalmente en la media. Por tanto, la mayoría de los casos que se conocen son
altamente asimétricos aunque asimetrías más pequeñas también han sido descubiertas.
[2]
La asimetría de la RC
(rotational curve) parece ser normal más que excepcional.
[3]
El problema de rotación galáctica es la discrepancia observada en las curvas de rotación de las galaxias y la
predicción de Newton-Kepler si asumimos que hay una masa central dominante con el material lumínico observado.
Cuando se calcula la masa de las galaxias únicamente a partir de la luminosidad y la proporción masa-luz en el disco,
y si se asume que las porciones del núcleo de una galaxia espiral son aproximados a los de las estrellas, la masa que
se deriva de la cinemática de la rotación observable y de la ley de la gravedad no concuerdan. Esta discrepancia
puede deberse a una gran cantidad de materia oscura que envuelve la galaxia y se extiende hasta el halo de la galaxia.
Aunque la materia oscura es, por mayoría, la opción más aceptada para explicar el problema de rotación de las
galaxias, existen otras propuestas que han tenido cierto grado de éxito. De las posibles alternativas, la más notable es
la dinámica newtoniana modificada (MOND), la cual implica modificar las leyes de la gravedad.
[4]

Historia y descripción del problema
En 1932 Jan Hendrik Oort fue el primero en observar que las estrellas del vecindario solar se movían más rápido de
lo que es esperaba cuando se asumía una distribución de masa basada en la materia visible, pero se descubrió más
tarde está observación era errónea en esencia.
[5]
En 1933, Fritz Zwicky propuso "la materia como falta" para ajustar
las velocidades orbitales de las galaxias en clusters. En 1939, Horace Babcock informó en su tesis PhD las
observaciones de la curva de rotación de Andrómeda, la que sugirió que la proporción masa-luminosidad incrementa
con el radio.
[6]
Sin embargo, él mismo atribuyó este fenómeno a la absorción de luz dentro de la galáxia o a una
mecánica modificada en las partes exteriores de la espiral y no a una forma de materia faltante. En 1959, Louise
Volders demostró que la galaxia espiral M33 no gira como se predice en la mecánica de Kepler. Después de esto, al
final de los 60 y principios de los 70, Vera Rubin, un joven astrónomo del Departamento de Magnetismo Terrestre
del Instituto trabajaba con un espectrógrafo nuevo más sensible que podía medir la curva de velocidad del borde de
las galaxias espirales con un grado de precisión más grande de precisión que nunca antes se había logrado. Junto con
su compañero de trabajo Kent Ford, Rubin anunció (en 1975) en un meeting de la American Astronomical Society el
descubrimiento de que la mayoría de las estrellas en las galaxias espirales orbitan casi a la misma
velocidad,
[cita requerida]
lo que implicaba que sus densidades de masa eran uniformes bastante más allá de donde se
localizan la mayoría de las estrellas (el bulbo galáctico), un resultado descubierto de manera independiente en
1978.
[7]
Rubin presentó sus resultados en un influyente paper en 1980. Estos resultados sugieren o bien que la
gravedad newtoniana no aplica universalmente o que, conservativamente, más del 50% de la masa de las galaxias
estaba contenido en el relativamente oscuro halo galáctico. Recibidas con escepticismo, Rubin insistió en que las
observaciones eran correctas.
Basándose en la mecánica newtoniana y asumiendo, como se creía en un principio, que la mayoría de la masa de la
galaxia tenía que estar en el bulbo galáctico cerca del centro, La materia (como las estrellas y el gas) en la porción de
disco de una espiral debería orbitar el centro de la galaxia de manera similar a como los planetas orbitan el sol en el
sistema solar, es decir, que la velocidad orbital media de un objeto a una distancia específica lejos de la mayoría de
la distribución de masa se reduciría con el cuadrado inverso de la raíz cuadrada del radio de la órbita (la línea
discontinua en Fig. 1).
Las observaciones de la curva de rotación del as espirales, por el contrario, no se comportan de esta manera. En vez
de eso, las curvas no se reducen con la relación inversa de la raíz cuadrada como se espera, sino que se mantienen
"planas", es decir, fuera del bulbo central la velocidad es casi constante (la línea continua de la Fig. 1). También se
observa que las galaxias con una distribución uniforme de materia lumínica tienen una curva de rotación que crece
desde el centro hasta el borde, y la mayoría de las galaxias de bajo brillo superficial (LSB galaxies) rotan con una
curva de rotación que se incrementa desde el centro, lo que indica poco núcleo en el bulbo.
Estas curvas de rotación pueden ser explicadas si existe una importante cantidad de materia que rodea la galaxia y
que no está emitiendo luz con la proporción masa-luz del bulbo central. A este material responsable de la masa
adicional se le ha nombrado como "materia oscura", la existencia de la cual fue postulada por primera vez en la
decada de 1930 por Jan Oort en sus observaciones de las constantes de Oort y por Fritz Zwicky en sus estudios de las
masas de los clusters galácticos, aunque estas proposiciones permanecieron sin ser estudiadas hasta que el trabajo de
Rubin fue considerado como correcto. La existencia de materia oscura fría no bariónica (CDM) es a día de hoy una
importante característica del modelo Lambda-CDM que describe la cosmología del universo.

Modelos de densidad de Halo
Para poder acomodar una curva de rotación plana, el modelo de densidad de un ambiente galáctico debe ser diferente
de uno que está concentrado en la zona central. La versión newtoniana de la tercera ley de Kepler dice que el modelo
de densidad radial ρ(r) es igual a
donde v(r) es el modelo de velocidad orbital radial y G es la constante de gravitación. Este modelo se ajusta bastante
al modelo de la esfera isotérmica donde si v(r) es aproximadamente constante entonces la densidad de
algún "radio del núcleo" interior donde la densidad baja hasta una constante. Las observaciones realizadas no
concuerdan con un modelo tan simple como han dicho Navarro, Frenk, and White en un paper de 1996:
Si los halos más masivos estuvieran de verdad asociados con discos de rotación más rápidos y por tanto
con galaxias más brillantes, se esperaría entonces una correlación entre la luminosidad de las galaxias
binarias y la velocidad relativa de sus componentes. Del mismo modo, debería existir una correlación
entre la velocidad de una galaxia satélite con respecto a la galaxia principal y a la velocidad de rotación
del disco de de ésta. NO parece que tales correlaciones existan con los datos de que se disponen
actualmente.
Los autores han remarcado, como han hecho otros antes, que "una curva que va cambiando ligeramente y de manera
logarítmica" para un modelo de densidad también podría acomodar curvas de rotación aproximadamente planas para
escalas grandes. Escribieron el famoso modelo Navarro–Frenk–White que es consistente con ambos la simulación de
N cuerpos y las observaciones obtenidas por
donde la densidad central ρ
0
y la escala del radio R
s
son parámetros que varían para cada halo. Debido en parte a que
la pendiente del modelo de densidad diverge en el centro se han puesto otros modelos alternativos, por ejemplo, el
modelo Einasto que ha demostrado ser tan válido o incluso más con ciertas simulaciones de halos de materia oscura.
Investigaciones más profundas
La dinámica de rotación de las galaxias están de hecho extremadamente bien caracterizadas por su posición en la
relación Tully-Fisher la cual muestra que la velocidad rotacional de las galaxias espirales está únicamente
relacionada con la luminosidad total de la galaxia sin apenas dispersión. Una manera consistente de predecir la
velocidad rotacional de una galaxia espiral es medir su luminosidad bolométrica y luego extrapolar su curva de
rotación a partir de su localización en el diagrama de Tully-Fisher. Por ello, conociendo la velocidad rotacional de
una galaxia espiral se tiene un indicador excelente de su luminosidad. Por tanto la amplitud de la curva de rotación
galáctica está relaciona con la masa visible de la misma.
Mientras que fijar modelos para la densidad del bulbo, el disco y el halo es un proceso bastante complicado, es
bastante sencillo realizar un modelo de la rotación de las galaxias mediante esta relación.
[8]
Por lo tanto, mientras
que las simulaciones cosmológicas y de formación de galaxias de materia oscura con materia bariónica pueden ser
relacionadas con las observaciones de galaxias, todavía no hay una explicación clara de por que existe la relación de
escala que se observa. Además, investigaciones más detalladas de las curvas de rotación de las galaxias de bajo brillo
superficial (LSB galaxies) en la década de los 90
[9]
y de su posición en la relación Tully-Fisher
[10]
demostraron que
las galaxias LSB tienen que tener halo de materia oscura que son más extensos y menos densos que los de las
galaxias HSB y por tanto la superficie brillante está relacionada con las propiedades del halo. Esas galaxias enanas
dominadas por la mateira oscura tienen la clave para resolver el problema de las galaxias enanas de formación de
estructuras.

Además, los análisis del centro de las galaxias de bajo brillo superficial demostraron que las curvas de rotación en el
centro de la materia oscura dominaba los sistemas, lo que indicó un modelo que difiere del modelo de distribución de
masa espacial NFW.
[11]
También llamado problema de concentración de halo de la materia oscura es que requiere un
modelado al detalle y un entendimiento de los mecanismos en las regiones más interiores de las galaxias.
[12]
Que todavía se acepte la teoría de la materia oscura como una explicación para las curvas de rotación galáctica es
porque la evidencia de la materia oscura no proviene únicamente de estas curvas. Ha sido todo un éxito en las
simulaciones de formación de estructuras de gran escala vistas en la distribución de las galaxias y también para
explicar la dinámica de grupos y clústeres de galaxias.
[13]
La materia oscura también predice correctamente el
resultado de las observaciones con lentes gravitacionales, especialemnte en el Cúmulo Bala.
A la izquierda: Una galaxia con una curva tal como se predijeron antes de conocerse los
efectos de la materia oscura. A la derecha: Una galaxia con una curva de rotación plana.
Alternativas a la materia
oscura
Hay varios intentos de resolver el
problema de las curvas de rotación
galáctica sin usar la materia oscura.
Uno de las alternativas más discutidas
es MOND (Modified Newtonian
Dynamics), propuesta originalmente
por Mordehai Milgrom como una
explicación fenomenológica atrás en
1983 pero que ha resultado tener una
buena capacidad de predicción en las
curvas de rotación galáctica. Esto posibilita que la física de la gravedad cambie a gran escala pero, hasta hace poco,
no se consideraba una teoría relativista. Sin embargo, esto cambió con el desarrollo por Jacob Bekenstein de la teoría
de la gravedad tensor–vector–scalar (TeVeS), permitiendo cubrir con la teoría las lentes gravitacionales.
Otra alternativa parecida es la teoría relativista de gravedad modificada (MOG), también conocida como gravedad
escalar–tensor–vector (STVG), de John Moffat. Brownstein y Moffat
[14]
aplicaron la MOG y la MOND al problema
de la curva de rotación galáctica y demonstraron que se ajusta de manera excelente en una enorme muestra de más de
100 galaxias de bajo brillo superficial (LSB), de alto brillo superficial (HSB) y en galaxias enanas. Cada ajuste de
curva de rotación galáctica fue llevado a cabo sin materia oscura, usando solo los datos fotométricos (materia estelar
y gas visible) y un modelo de distribución de masa de dos parámetros que no asumía nada respecto al ratio masa-luz.
Los resultados MOG fueron comparados con los MOND y eran prácticamente indistinguibles fuera del borde de los
datos de la curva de rotación, donde MOND predice una curva de rotación plana para siempre, pero MOG predice
una eventual vuelta a la ya familiar ley de fuerza gravitacional del cuadrado inverso.
Aunque la comunidad astronómica considera que estas alternativas no son tan buenas como la de la materia
oscura,
[15][16]
los estudios de lentes gravitaciones se han propuesto como medios para separar las diferentes teorías.
De hecho, se ha reportado que la lente gravitacional del Cúmulo Bala proporciona la evidencia más actual de la
naturaleza de la materia oscura
[17]
y que proporciona "una evidencia en contra de alguna de las versiones más
populares de la Dinámica newtoniana modificada (MOND)" cuando se aplica a grnades cúmulos galácticos.
[18]
Más
tarde, Milgrom, el que originalmente propuso la, publicó un artículo online
[19]
que indica que la MOND aplica
correctamente para la dinámica de las galaxias fuera de los cúmulos galácticos, y elimina la necesidad de la mayoría
de materia oscura en cúmulos, dejando como el doble de mateira visible, lo que Milgrom espera que sea
simplemente materia ordinaria que no se ve en ve de materia oscura fría.
Algunas de las teorías de gravedad cuenta también dan explicaciones alternativas. Véase teorías alternativas a la
materia oscura.

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