sidereus nuncius no 27

Año 13 No. 27 Julio-Septiembre 2009

-El Gigante de Sierra Negra: El Gran Telescopio Milimétrico.

-El Nuevo Telescopio de Neutrones Solar en México.

Universidad Nacional Autónoma de México

Dr José Narro RoblesRector

Dr. Sergio Alcocer Martínez de CastroSecretario General

Mtro. Juan José Pérez Castañeda Secretario Administrativo

Dra. Rosaura Ruíz GutiérrezSecretaria de Desarrollo Institucional

MC. José Ramiro Jesús SandovalSecretario de Servicios a la Comunidad

UniversitariaLic. Luis Raúl Gozález Pérez

Abogado General

Facultad de IngenieríaMtro. José Gonzalo Guerrero Zepeda

DirectorM. en I.Octavio Estrada Castillo

Secretario GeneralIng. Luis Jiménez Escobar Secretario AdministrativoMtro. Ricardo Vidal Valles.

Coordinación de Vinculación Productiva y Social

Sidereus Nuncius es un órgano de difusión y comunicación de la Sociedad Astronómica de la Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional Autónoma de México. Año 12. No 27 Julio-Septiembre 2009.

Verónica Morales BautistaDirectora GeneralConsejo Editorial:

Melissa Ivone Ruiz SaldañaRodrigo Lerma González

Erika Arias Franco Asesores Externos; Fis. Laura Parrao López

Dr. Alejandro Farah SimónCorrección de estilo:

Erick Raúl Cárdenas PalominoDiseño Gráfico:

Carlos Servín Romero

Mesa directiva SAFIR 2009-2010Douglas Alberto Gómez Reyes

PresidenteVerónica Morales Bautista

Directora Sidereus NunciusCarlos Servín Romero Director de Finanzas

Jorge Eduardo Guillén Tavera Dirección de ComunicaciónMario Arturo Nieto Butrón Director de InfraestructuraJosué Carlos Maya García

Director de EduaciónSilverio Rainier Olivar Valverde

Director de Vinculación y Divulgación Externa

2 El cielo; Nuestra Ventana al Universo. Douglas Alberto Gómez Reyes.

8 Un Mundo Multicolor y no monocromático. Carlos Servín Romero.

11 Entretenimiento

12 Efemérides Carlos Servín Romero.

14 El gigante de Sierra negra: El Gran telescopio Milimétrico. Verónica Morales Bautista.

17 Agenda

18 Nuevo Telescopio de Neutrones Solar En México. Dr. Luis Xavier González Méndez.

22 Astrorieta.

Sumario

EditorialPor Verónica Morales Bautista

La cultura y la ingeniería al servicio de la astronomía.

Desde el año 1996 hasta el 2007 la Sociedad Astronómica de la Facultad de Ingeniería SAFIR, ha logrado publicar 26 números de la revista “Sidereus Nuncius”, encargada de crear vínculos con personas interesadas en la ciencia, particularmente en la astronomía, a través de los cuales la sociedad manifieste y reciba toda idea, conocimiento u opinión con relación a ella.

Tras la larga trayectoria que ha recorrido la publicación hasta ahora con 26 números impresos, se oculta un esfuerzo por darle la continuidad establecida desde su primer número (Nº 0), la cuál debía ser mensual, a lo largo de estos casi 13 años cumplidos para dicha publicación, esta ha experimentado distintos cambios que han influido en su periodicidad particularmente, ya que el último número fue publicado en el año 2007, (Nº 26), hemos esperado dos largos años para tener a “Sidereus Nuncius” de vuelta, pues ¡ya no esperaremos mas!, porque el número 27 está aquí y se compromete a iniciar una periodicidad trimestral para la publicación. Este número contiene un artículo que corresponde a la sección historia, donde brindamos información de siete personajes característicos para el estudio y entendimiento de la astronomía: Nicolás Copérnico, Galileo Galilei, Kepler, Newton, William Hershel, Albert Einstein y finalmente Edwin Powell Hubble. En Impacto Astronómico, se explican las causas del color, hablamos también de los avances realizados en México en tecnología las secciones Astronomía de Punta e ¿Y la

ingeniería? dos artículos que hablan de las aportaciones mas importantes que ha hecho México; el primero, hace alusión al Gran Telescopio Milimétrico (GTM) en “Volcán Sierra Negra”, Puebla, México; el segundo, ubicado en el mismo volcán, el Telescopio de Neutrones Solares. Cabe destacar que estos potentes aparatos no son los únicos proyectos con relación a la astronomía que existen en este volcán, hay unos cuantos mas, pero de ellos hablaremos en los números siguientes. En la sección de Agenda encontraremos mapas del cielo del mes de Octubre y Noviembre, encontrarás lugares donde puedes ir a conocer más de ciencia, te informaremos de próximas conferencias, talleres, cursos, etc. Relacionados a la astronomía, en la sección de Entretenimiento te hemos preparado un rato de distracción y diversión, finalmente en la sección de Correo en donde podrás enviarnos tus sugerencias, no nos queda más que invitarte disfrutar el contenido de esta publicación y a participar en la sociedad.

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EL CIELO; NUESTRA VENTANA AL UNIVERSOPor Douglas Alberto Gómez Reyes.

La bóveda celeste es cautivante por si sola, es por si misma mucho más bella, excelsa y fascinante que el comenzar a entender como sus eventos rigen y modifican nuestro existir y mas aún el del Universo. Porque creo improbable que alguno de nosotros al contemplar una hermosa noche, algún punto titilante del cosmos, no sienta en su ser la magnificencia del Hacedor.

Siete magnos ¡En la búsqueda del Universo!

Historia

El hombre desde sus comienzos no ha dejado de volver la mirada al cielo, en un principio su limitado conocimiento sobre la bóveda celeste forjó en él la creencia que entes omnipotentes lo regían y con el transcurrir de los tiempos, fue capaz de discernir lo que para él era una necesidad de fe; producto de su escaso conocimiento, de lo que en realidad es una expresión de la naturaleza.El hombre ha encontrado una influencia directa del cosmos sobre la Tierra, pues son el espacio sideral y sus cuerpos celestes quienes rigen nuestro devenir, causa por la que ha sido el interés natural del hombre por encontrar esta relación, lo que llevó al nacimiento de una ciencia llamada astronomía.La astronomía ha tenido eones de gloria, penumbra, oscuridad e inactividad, pero desde hace poco más de quinientos años ha venido

creciendo a un ritmo plausible. La astronomía ha atraído a las mentes más sobresalientes de las épocas, y no es de sorprender, por el desafió que representa el bosquejar el maravilloso diseño del Hacedor; ya Platón lo dijo: “La astronomía obliga al espíritu a mirar hacia arriba”.Hace tres mil años, los egipcios creían que en cada anochecer la diosa Nut se comía al Sol poniente, y que este viajaba durante la noche por su cuerpo para renacer a la mañana siguiente. Los primeros griegos creían que un escudo esférico protegía a la Tierra de un fuego distante, y los pensadores medievales imaginaron un Universo donde los ángeles movían los cuerpos celestes.El primero en vislumbrar que la Tierra es la que gira en torno al Sol, y no éste en torno a la Tierra, fue Aristarco, un griego del siglo III a.C., pero su idea pronto se desvaneció ante el reverenciado Aristóteles y Ptolomeo, y más aún cuando la iglesia apoyo la teoría geocéntrica, sumiendo a la astronomía por mas de mil años de oscuridad. Hasta que en el siglo XVI, un hombre encendió la llama que permitió a la humanidad liberarse de la oscuridad, (donde la Iglesia y la cobardía de la humanidad habían decidido sumergirla) diciéndole al mundo: “Como sentado en un trono real, el Sol rige a la familia de planetas que gira en torno a él”. Su nombre era Nicolás Copérnico, y es con él que comenzamos una breve reseña de siete grandes pilares de la astronomía.

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Nicolás Copérnico“El necio quiere volver de cabeza toda la ciencia de la astronomía”, fue lo que un inocuamente Martín Lutero advirtió; pero eso fue precisamente lo que hizo Nicolás Copérnico, y al hacerlo libero a esta ciencia y a la humanidad de los grilletes de la mente que soportó por más de un milenio.


Medico, abogado, economista, matemático y astrónomo, nació el 19 de febrero en 1453 en la ciudad de Thorn (hoy Toru) en la actual Polonia, y mientras ejercía como canónigo en la catedral de Frauenburgo estudiaba prudentemente el movimiento de los planetas y estrellas, a la vez que compilaba una gigantesca obra que le llevaría 13 años de su vida terminarla; en donde publicó sus radicales puntos de vista (donde retiraba a la Tierra del centro del Universo y por ende al hombre, rebajándolo a un papel secular), los cuales al paso de los años se fueron esparciendo por

toda Europa. Por razones religiosas y políticas, la publicación de su majestuosa obra demoro, esperando hasta el año de su muerte.

Su día ultimo como mortal, el 24 de mayo de 1543 en Frauenburgo, Polonia; se dice recibió una copia en su lecho de muerte de su magistral y revolucionaria obra; Revolutionibus orbium caelestium (Sobre la revoluciones de las orbes celestes). Su obra es el cimiento sobre el que Galileo, Brahe, Kepler, Newton, Einstein y muchos otros, construyeron la astronomía moderna.

El haber sido el primer hombre en ver el cosmos a través de un telescopio (que en realidad era más que nada como un catalejo de pirata) es un privilegio sublime al que Galileo accedió, producto de su implacable sed de conocimiento en la búsqueda de la verdad, y lo cuál, en lo personal considero que en lugar de poner en duda la existencia de Dios, lo acerco más a él.

Galileo Galilei

Nacido en Pisa, Italia el 15 de febrero de 1564. Hacia el año de 1609 y habiendo oído hablar de un asombroso instrumento de amplificación fabricado en Holanda, construyó el primer telescopio (instrumento capaz de amplificar los objetos) cuya capacidad de amplificación era aproximadamente unas 15 veces y, con él, en 1610 Galileo se convirtió en el primer hom-bre en ver el cielo con un telescopio y con gran

alegría,el astrónomo vislumbro las elevaciones mon-tañosas lunares, las fases de Venus, así como los cuatro satélites mayores de Júpiter que el bautizó como planetas medíceos, en honor a la ilustre familia florentina que lo protegía. Escudriñando la Vía Láctea, contemplo in-numerables estrellas nunca antes vistas y, ob-servando las machas solares, dedujo que el Sol también rota. Con estos descubrimientos,

Historia

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entablar una difícil batalla a favor de la teoría heliocéntrica, que destruía el sistema geo-céntrico de Ptolomeo, acogido y tenazmente sostenido por la ciencia oficial y sobre todo, por la Iglesia. A los 69 años de edad, fue

condenado a arresto domiciliario de por vida y, se retiro a su domicilio en Ar-cetri, cerca de Florencia, donde 9 años

después fallecería (curiosamente el mis-mo año del nacimiento de otro grande,

Newton).

Galileo se convirtió en un copernicano convencido y se lanzó en una campaña para lograr que la iglesia aceptara la teoría de aquél.La Iglesia se mostró inflexible y, fue su trabajo, publicado en Florencia en 1632, Diálogos sobre los dos sistemas máximos del mundo tolemaico y copernicano, el que causaría la condena de la Iglesia y la pro-hibición de dedicarse a la astronomía.Pese a todo Galileo no dimitió de sus ideas y siguió avante con este pensamiento, hasta

Historia

Nacido en Wurtem-berg, actualmente Ale-mania, en 1571. Hacia el año de 1594, kepler elaboró una hipótesis geométrica, para expli-car las distancias entre las órbitas planetar-ias, de la cual dedujo que las orbitas de los planetas tenían que ser elípticas y no circu-lares como se pensaba

en aquel entonces.Kepler planteo que el Sol ejerce una fuerza de atracción que disminuye de manera inversa-mente proporcional a la distancia e impulsa a los planetas alrededor de sus orbitas, esto sig-nifica que entre la fuerza que ejerce el Sol sobre un planeta se “diluye” con la distancia. Estas teorías se publicaron en un tratado llamado Mysterium Cosmographicum en 1596, el cual es muy importante porque demuestra las ventajas geométricas de la teoría copernicana.

Hacia el año 1600 se traslada a Praga, invitado por el gran astrónomo danés Tycho Brahe, con

el que trabajó por lapso de un año puesto que el astrónomo danés muere repentinamente en 1601, basándose en las observaciones de este último, encuentra la comprobación para su teoría sobre las órbitas elípticas de los planetas con lo que desterró para siempre las idea ar-raigada -idea compartida por Copérnico- de que los planetas de desplazaban en órbitas cir-culares. Da a conocer sus conclusiones en 1609 un su extraordinaria obra Astronomía Nova, en donde se incluían las que más tarde serían conocidas como las tres leyes de Kepler, dicha obra fue también la gran culminación de sus cálculos sobre la órbita de Marte. Muere el 15 de noviembre de 1630 en Regensburg.

Johannes KepplerAunque el mismo no era un observador frecuente de las estrellas, Kepler fue un versátil teórico.

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Historia

cualquier cuerpo celeste. A partir de su comprensión sobre la gravedad, determino el efecto de la Luna sobre las mareas. Construyó los primeros telescopios de espejos, descubriendo que un prisma separa la luz en los colores que la componen llevó a la creación del estudio de las estrellas mediante el análisis espectral.En la Abadía de Westminster, su epitafio reza: “Mortales, congratulaos que un hombre tan grande haya vivido para honor de la raza humana”.

Isaac Newton

la persona a la que iban dirigidas estas palabras más que cualquier cosa, pocos decenios antes iniciaba su vida escolar grabando con sumo cuidado su nombre en la madera de todos los bancos que ocupaba. Se sabe muy poco de la niñez de Newton, pero seguramente tenía ya una costumbre que lo acompañará toda su vida: la de blandir siempre una pluma, al grado de llenar en el transcurso de los años miles de paginas con su grafía diminuta y ordenada, tomando nota de todo y sobre todo. Isaac Newton nació el día de navidad de 1642 en Woolsthorpe, condado de Lincolnshire en Inglaterra. Cuando la peste bubónica paralizó a Inglaterra en 1665, el joven Newton se retiro de la Universidad de Cambridge para seguir sus estudios en su tranquila casa materna en Woolsthorpe. Dieciocho meses más tarde, ya había determinado los principios básicos de la luz y el color, inventado el cálculo diferencial e integral y comenzado a definir la fuerza de gravedad. Ya se dijo que Kepler determino la forma de las órbitas de los planetas, pero la pregunta persistente era ¿Por qué los planetas siguen órbitas elípticas? Newton formulo la ley de la gravitación universal, según la cual, los cuerpos se atraen unos a otros con una fuerza directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Estableciendo una correlación entre esta teoría y sus leyes del movimiento y utilizando el cálculo de que acababa de desarrollar pudo deducir las órbitas de los objetos celestes. Lo que Kepler había descubierto, Newton podía explicarlo y aún más, ¡predecirlo!, y ahora respecto a

William Herschel

Nació en Hannover, Alemania en 1739. Su nombre original era Friedrich Wil-helm Herschel, se es-tableció en Inglaterra a los 19 años de edad y adquirió un telesco-pio que lo embargó en toda una vida de fascinación por los cielos. Fabricando in-strumentos cada vez

de mayor tamaño y escudriñando metódica-mente la bóveda celeste descubrió en 1781 un nuevo planeta que denominó Georgium Sidus en honor de Jorge III, hoy llamado Urano.

“Profundo pensador... orgulloso de sus experiencias…extiende el imperio de las ciencias”:

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problemas de física. Totalmente desprovisto de vínculos académicos y casi sin contactos con otros físicos, Einstein estableció las pautas que debía seguir la física teórica del siglo XX.En 1905, a la edad de 26 años, obtuvo el doc-

torado en física y publicó tres artículos de suma im-portancia. El primero trata de la teoría cuántica de la luz e incluye la explicación del efecto fotoeléctrico, trabajo que le valió el premio Nobel de física en 1921. El segundo artículo trata de los aspec-tos estadísticos de la teoría molecular y del movimiento browniano, que constituye una prueba de la existencia de los átomos. El tercero y más famoso de sus artículos trata de la relatividad especial. En esta teoría Einstein sos-tiene que el movimiento, el

tiempo y las distancias no eran absolutos, sino que relativos a marcos de referencia en movi-miento. Estos artículos pioneros han afectado enormemente el curso de la física moderna.En un trabajo posterior, publicó la ecuación E=mc²; la energía es igual al producto de la masa por el cuadrado de la velocidad de la luz. Esta breve fórmula le dio acceso al hombre a la formidable fuerza del átomo.

Nació en Ulm, Alemania, el 14 de marzo de 1879. Se cuenta que de niño era un muchacho lento y que aprendió a hablar a una edad mucho más tardía que los niños normales; sus padres llegaron a temer que sufriese de retraso mental. Pero sus notas en la escue-la elemental demostraron que poseía un gran tal-ento para las matemáticas.Einstein rechazaba la edu-cación por reglamentación y por repetición. Nota de esto es que como estudiante del prestigioso Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zur-ich, faltaba a muchas clases, pues prefería estudiar por su cuenta y, en 1900 consi-guió aprobar sus exámenes estudiando a última hora con ayuda de las meticu-losas notas de un amigo. Más tarde dijo, refiriéndose a esto: “… tras haber aprobado el exam-en final, sentí aversión a considerar cual-quier problema científico durante un año.”Dos años más tarde después de graduarse, encontró empleo como analista de patentes, en Berna, Suiza. Encontraba este trabajo in-teresante y hasta estimulante para su imag-inación científica al mismo tiempo que le proporcionaba tiempo libre para pensar en

Albert Einstein

Pocas personas han cambiado el rumbo no solo de la ciencia sino de la humanidad misma de la manera como lo hizo y sigue haciendo Albert Einstein. Un hombre sin pretensiones y profundamente interesado en el bienestar de sus semejantes. Albert Einstein fue por mucho más que un gran científico: fue un gran ser humano.

Historia

También detecto estrellas dobles con órbitas entrelazadas, la prueba de que la ley de gravitación de Newton es aplicable fuera del sistema solar, descubrió la forma casi aproximada que tiene la Vía Láctea y la

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trayectoria que sigue el Sol a través del espacio, arrastrando consigo a los planetas.Su hermana Caroline descubrió ocho cometas y, su hijo John llegó a ser un astrónomo eminente.


Hubble nació en Marshfield, Missouri, Estados Unidos. Y estudió en la Universidad de Chicago y en la Universidad de Oxford. Desde 1914 hasta 1917 estuvo relacionado con el observatorio de Yerkes en la Universidad de Chicago. Se incorporó al personal del observatorio Monte Wilson en 1919 y con posterioridad se convirtió en su director de investigaciones.

Después de 1948, supervisó también la investigación llevada a cabo con el telescopio de 508 cm. en el observatorio Monte Palomar. Hubble es también conocido por la clasificación que hizo de los sistemas extragalácticos.Cuando hubble murió, en 1953, el concepto de “cosmos” había revolucionado y de manera confusa. Hubble se dedico a medirla distancia hasta las nebulosas espirales, de las que durante mucho tiempo se creyó eran nubes de gas. Pronto estableció que, en realidad eran otras galaxias. Su descubrimiento marco el conocimiento de un viaje increíble por el espacio. A medida que Hubble fotografió sistemáticamente los cielos, aparecieron otras galaxias más allá de las más remotas. Mientras

Al inicio del siglo XX, la mayoría de los astrónomos pensaba que nuestra galaxia contenía a todos los cuerpos existentes.

En 1915 publicó un artículo sobre la teoría general de la relatividad en la que presento una nueva teoría de la gravitación, que incluye como caso particular la teoría de Newton. En dicho artículo explica el Universo desde el punto de vista de un espacio y tiempo curvos.En 1933, Hitler llega al poder en Alemania. Einstein expresó su desacuerdo por su política racista de Hitler y renuncia a su puesto en la Universidad de Berlín. Hitler respondió poniendo precio a su cabeza. Entonces Einstein aceptó una plaza como investigador en el

Edwin Powell Hubble

Historia

él media la distancia hasta las galaxias, su colega Milton Humason registraba su espectro, el cual, para hubble, narraba una historia remota y casi aterradora: el cosmos estaba explotando salvajemente y cada una de las galaxias más distantes viajaba a una velocidad proporcionalmente mayor.

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Instituto de Estudios Superiores en Princeton, Nueva Jersey, Estados Unidos.

Einstein pensaba que el Universo es indiferente ante la condición humana y afirmaba que si la humanidad había de subsistir, era necesario crear un orden moral. Antes de su muerte el 18 de abril de 1955 en Princeton, el gentil físico pacifista de la singular melena alborotada había obtenido la veneración del mundo por haber transformado la comprensión que el hombre tenia sobre el Universo.

Las causas del color son muy diversas, pero todas ellas convergen a un solo origen, los electrones. El color es la respuesta de la interpretación del cerebro con respecto a la incidencia en el ojo de la luz del espectro electromagnético visible, está originado por los electrones en diferentes longitudes de onda; esto es lo que hace que por lo general la gente vea un mundo multicolor y no monocromático.

Los estados de mayor interés en el análisis del color se refieren a varios niveles energéticos. En los átomos, iones y moléculas, cada electrón está asignado a un orbital, éste describe una distribución geométrica diferente de la carga del electrón alrededor del núcleo. Una limitante sobre los estados posibles del átomo consiste en el número de electrones que se requieren para llenar su orbital. Si

avanzamos de los átomos pequeños hasta los mayores, los electrones se

van añadiendo en forma secuencial hasta llenar su orbita, entonces los electrones existentes en cada

nivel se aparean entre si para tratar de dar estabilidad al

átomo, pero en el caso donde quedan electrones sin aparear en la capa de valencia (ultimo nivel energético del átomo) y

entran en un estado de excitación hacia otros niveles

de energía tenemos como causa el origen del color, o dicho en otras

palabras el átomo se encuentra ionizado. Al Ionizar los átomos, dependiendo de la cantidad de energía se alcanza determinado orbital produciendo el espaciado entre los niveles energéticos, el cual es diferente para cada elemento y, por tanto, el color de la luz emitida en cada caso es también diferente.

Para explicar el origen del color, es necesario recurrir a las teorías físico-químicas. Partiendo de que la luz del sol o luz blanca es una mezcla de luces de longitudes de onda diferentes, y su energía se suele medir en electronvolt, un electronvolt equivale a la energía que adquiere un electrón cuando es acelerado por una diferencia de potencial de 1 volt (v) y puede expresarse mediante un modelo matemático. (ver cuadro 1)

La longitud de la onda se representa en nanómetros (nm); 1 nanómetro equivale a 10-

9m, término con el cual se suele señalar el espectro visible que va de los 400 nm a los 700 nm. Así, considerando que todas las interacciones de la radiación electromagnética con la materia, siguen el principio de la mecánica cuántica donde los átomos solo pueden existir en ciertos estados por poseer determinada energía; tenemos entonces que cada átomo se caracteriza por tener una cantidad de energía mínima posible, la cual llamaremos estado fundamental, y toda una serie de estados excitados de energías progresivamente más elevadas.

UN MUNDO MULTICOLOR Y NO MONOCROMÁTICO

Por Carlos Servín Romero.

Impacto Astronómico

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En la espectroscopia, que es el estudio del espectro electromagnético de los elementos, los estudios realizados determinan que las líneas de emisión y absorción son muy bien definidas en los gases, pero no así en los sólidos y líquidos, el cual se extiende a lo largo de un intervalo continuo de longitudes de onda. Una forma universal de radiación que emite la materia condensada es la del cuerpo negro, la cual es el material ideal que absorbe por igual a todas las longitudes de onda y que al mismo tiempo emite todas de


Cuadro 1: E es la energía, h la constante de Planck (6.6262X10-34 Js, Joules segundo), c es la velocidad de la luz (300,000 km/s), f es la frecuencia, λ la longitud de la onda y ω el número de ondas.


forma perfecta, su espectro es independiente de la composición química del emisor y viene determinado por la temperatura. En el cero absoluto (0 °K ó -273°C), todos los átomos ocupan el nivel más bajo de energía y no emiten ninguna radiación, pero a medida de que la temperatura aumenta, los electrones comienzan a excitarse. Cabe señalar que este proceso es de naturaleza aleatoria y los átomos se distribuyen en un amplio intervalo de energías. A temperatura ambiente las excitaciones

Entonces la energía es directamente proporcional a la frecuencia; Así como la energía y frecuencia son inversamente proporcionales a la longitud de onda, es decir frecuencias altas, longitudes de onda cortas.

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térmicas se hallan confinadas a una región de baja energía y solo se emite en radiación infrarroja. Cuando la temperatura alcanza unos 700°C la mayoría de las emisiones corresponden todavía al infrarrojo, pero comienza a aparecer un poco del espectro visible que corresponde al color rojo oscuro. Si la temperatura aumenta, todavía más, la curva de emisión se desplaza hacia la región ultravioleta, de tal forma que el cuerpo se hace más brillante y su color cambia. La secuencia de colores se desplaza desde el rojo al anaranjado, amarillo, blanco, azul pálido, violeta y ultra violeta.La mayoría de las emisiones corresponden todavía al infrarrojo pero comienza a aparecer un poco del espectro visible, que corresponde al color rojo oscuro. Si la temperatura aumenta, todavía más, la curva de emisión, se desplaza hacia la región ultravioleta, de tal forma que el cuerpo se hace más brillante y su color cambia. La secuencia de colores se desplaza desde el rojo al anaranjado, amarillo, blanco, azul pálido, violeta y ultra violeta.Cuando los átomos se combinan para formar una molécula o se condensan para formar un líquido o sólido, entran en juego nuevos factores de coloración como son la geometría molecular, el enlace que forman, etc. Pero todos ellos tienen como parámetro común los electrones desapareados en la capa de

valencia. En los elementos metálicos de transición o también llamados cromóforos, como son el cobre, hierro, cromo, así como en los elementos del grupo de las tierras raras, aparece un conjunto de estados electrónicos excepcionales. Ciertas capas internas de los átomos de los metales de transición, permanecen parcialmente llenas, dejando electrones sin aparear cuyos estados excitados se encuentran en el especto visible. Dichos electrones son los responsables de la amplia variedad de colores que percibimos.

Bibliografía;

NASSAU, Kurt; “Las causas del Color” Investigación y Ciencia No 27, Pags, 56-72 España, 2002.KlEIN, Cornelis; Manual de mineralogía, Reverté, España 1996.MORTIMER, Charles; Química, Iberoamerica, México 1983.

En el cero absoluto todos los átomos ocupan el nivel más bajo de energía (Nivel fundamen-tal) y no emiten ninguna radiación, pero a me-dida de que la temperatura aumenta, los elec-trones comienzan a excitarse cambiando a un nivel más alto que emitiendo un color distinto.

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Entretenimiento

Crucigrama


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Efemérides

OCTUBRE 2009

Por Carlos Servín Romero.

Se presentan las cartas celestes correspondientes del 26 de Octubre y 15 de Noviembre las 22:00 hrs, desde la Ciudad de México. Durante el otoño e invierno es la temporada perfecta para aventurarnos a sacar nuestros telescopios y poder observar el firmamento. A continuación presentamos los acontecimientos astronómicos más interesantes.

Para el 4 tendremos el Perihelio de Venus (punto más cercano al Sol), y tendremos Luna Llena, así mismo inicia la Semana Mundial del Espacio la cual concluye el 10 de Octubre. Para el 5 tendremos la alineación: Venus, Mercurio y Saturno, al amanecer, en la constelación de Virgo.Las Dracónidas (lluvia de meteoros) se verán el día 8 con una incidencia de 10 meteoros por hora. Para el 11 la luna se encontrará en Cuarto Menguante, el 16 la conjunción planetaria múltiple nos impresionará con la Luna al sur de Saturno, Venus y Mercurio a las 18:50.El 18 tendrémos a Luna en fase nueva, y para el 21 y 22 las Oriónidas otra lluvia de meteoros será visible a media noche, el 22 a media noche será máxima su actividad, se esperan más de 20 meteoros por hora de colores verdes y amarillos. 11 Cuarto

Menguante18 Luna Nueva

04 Luna Llena

26 Cuarto Creciente

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NOVIEMBRE 2009


09 Cuarto Menguante

24 Cuarto Creciente

02 Luna Llena

16 Luna Nueva

Efemérides

Para el mes de Noviembre tenemos:

Luna Llena para el 2, al siguente día, la luna frente las Pléyades y las Hyades en Taurus, al séptimo día alcanza el perigeo (Luna cercana, grande), a 368,900 Km de la Tierra. Continuando su transición el Cuarto Menguante será visto el noveno día, al sur de Marte y Messier 44 (El Enjambre) en Cancer.El día 16 la Luna Nueva nos dá oportunidad de que se tenga una mejor observación para Lluvia de Meteoros Leónidas al siguente día (su retorno es cada 33 años con 15 a 20 meteoros por hora)El 20 es la oportunidad perfecta para poder ver a Mercurio a las 6:30 en conjunción al norte de Antares, y en el ocaso la conjunción Venus al norte de la estrella múltiple Zubenlegenubi, en Libra.Finalmente el 24 la Luna en Cuarto Creciente.

En combinación con el telescopio espacial Hubble el GTM ampliará de manera importante la capacidad de observación astronómica en el mundo.

EL GIGANTE DE SIERRA NEGRA: EL GRAN TELESCOPIO MILIMETRICO

por Verónica Morales Bautista.

Acerca del Telescopio.

El Gran telescopio Milimétrico (GTM) está compuesto por una antena de 50 m de diámetro, además de un espejo secundario de 2.5 m de diámetro, se encuentra ubicado en Tliltépetl, también llamado Volcán Sierra Negra en Puebla a 4580 m sobre el nivel del mar, dentro del Parque Nacional Pico de Orizaba; se escogió este lugar debido a que se tiene una excelente transmisión de ondas milimétricas durante todo el año, por el bajo contenido de vapor de agua en su cielo; Dicho telescopio es capaz de realizar observaciones astronómicas de ondas milimétricas (0.85 mm a 4 mm), este hecho hace al Telescopio Milimétrico el radiotelescopio mas grande del mundo.

Este gran proyecto fue desarrollado en conjunto por México y Estados Unidos, encabezado por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), uno de los centros del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y la Universidad de Massachussetts Amherst (UMass Amherst), el diseño fue hecho por la empresa “Man Technologie” de Alemania que garantiza una presición de apuntado perfecta; sin embargo la construcción fue hecha por Adriann’s de México.Uno de los principales objetivos del telescopio es obtener la capacidad para la comprensión de los procesos físicos que crean las estructuras cósmicas y su evolución en el Universo, será capaz de investigar la constitución de los cometas y atmósferas planetarias, la formación de planetas extrasolares, nacimiento y evolución de las estrellas, crecimiento de galaxias, entre otros fenómenos mas.

Astronomía de Punta

El gran Telescopio Milimétrico en la cima del volcán Tliltépetl (Puebla).

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vínculo con científicos capaces de utilizar ad-ecuadamente el nuevo instrumento; Al mo-mento de revisar la literatura científica alred-edor de la astrofísica moderna, los científicos se percataron de las enriquecidas aportaciones del trabajo de varios astrónomos mexicanos, así buscaron la manera de trabajar en conjunto para la correcta elaboración del GTM.Varias empresas trabajaron arduamente en la construcción del telescopio, por mencionar al-gunas encontramos a DIRAC, ingenieros re-sponsables del diseño la compleja cimentación. CEMEX facilitó cantidades sorprendentes de cemento, se encuentra también la comisión federal de electricidad a través de GEIC re-alizando el análisis de suelo para supervisar

la calidad de concreto y p o s t e r i o r -mente con-struir dispos-itivos para proteger de rayos y des-cargas eléc-tricas tanto a trabajadores como a la fu-tura instru-m e n t a c i ó n electrónica asociada al te lescopio ;

debido a la grandeza del proyecto se necesito mucha gente, gran parte debía ser capacitada por lo que la empresa COSMOS brindó apoyo en conjunto con la empresa alemana BAUER; Obviamente el INAOE ha contribuido enorme-mente al proyecto construyendo instrumentos de medición.

Descripción del Telescopio Milimétrico

Se constituye de una antena parabólica de 50 m de diámetro, con un reflector secundario hiperbólico de 2.62 m de diámetro, capaz de

Desarrollo del Proyecto

El interés por el desarrollo del GTM comenzó en 1998 cuando astrónomos de la UNAM se reunieron con astrónomos de la universidad de Massachussets, con la intención de con-struir conjuntamente un telescopio capaz de detectar ondas microondas de alta frecuen-cia (de 90 a 320 GHz), las cuales no habían sido completamente exploradas, de esta for-ma se gana la posibilidad de desarrollar in-vestigación astronómica en mayor medida, además de contribuir a la elaboración de una tecnología novedosa.

La universidad de Massachussets cuenta con una gran experien-cia en el c a m p o , debido a que desde 1983 había o p e r a d o un radio-telescopio de 14 m de diámetro a 90 GHz; dicho in-strumento se localiza en Quab-bin, (cerca de la ya mencionada universidad). Por parte de la comunidad mexicana existe un prestigio internacional en el campo de for-mación estelar; El Dr. Guillermo Haro descu-brió en Tonanzintla nebulosas que contenían estrellas en etapas de nacimiento, este descu-brimiento puso a la astronomía mexicana en el mapa internacional, lo que fue un gran impul-so para construir el telescopio milimétrico.Es importante mencionar que cuando Mas-sachusetts pensó en la elaboración de un tele-scopio, primero busco un socio que aportase recursos financieros además de obtener un


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registrar ondas microondas en el rango de 90 a 340 GHz. El telescopio es capaz de apuntar con una precisión cercana a 1 segundo de arco, de tal forma que se pueden observar objetos a 14,000 millones de años luz.Para asegurar su soporte se construyeron 37 pilas de 18.5 m de profundidad con diámetros mínimos de 1 m. La estructura de acero tiene un peso de 2,400 toneladas. Para garantizar la precisión de la superficie reflectora de la antena, esta se compone de 180 paneles trapezoidales, cada uno con un movimiento independiente controlado por un sistema de cómputo. Los paneles están hechos de fibra de carbono, el cual posee una rigidez 5 veces mayor que la del acero.Para dar servicio a la instrumentación del telescopio se construyó un laboratorio de mi-croondas en el INAOE, que es uno de los más avanzados en toda Latinoamérica.

La radiación milimétrica se genera en las partes mas densas y frías del material interest-elar que puede ser observado en el universo, son esas regiones donde nacen las estrellas, con el telescopio milimétrico se pueden ob-servar con claridad la intensidad de los cam-pos magnéticos que rodean a las estrellas re-cién nacidas, así como identificar mediante la observación de los colores que composición química poseen.

Bibliografía:

Ketlty, M. J., Hernández de la Rosa, P. y Nava, J. 2002, “Pro-posal for an Integrated Conservation and Development Project Related to GTM/LTM project, Cerro La Negra and Texmalaquilla”.

http://www.lmtgtm.org/gtm

http://www.lideresmexicanos.com/articulos.php?id_sec=32&id_art=591

http://www.astro.umass.edu/~schloerb/schloerb.html

http://www.astro.umass.edu/people.php?id=directory/schloerb

http://astro.inaoep.mx/directorio/investigadores/dhughes.php

http://www.astro.umass.edu/people.php?id=directory/yun

Además de poder observar los discos circunestelares donde se pueden formar planetas, es interesante saber que ese instrumento permite la observación con suficiente resolución los brazos de por lo menos 100 galaxias espirales cercanas.

La construcción del Gran Telescopio Milimétrico prueba que en México se pueden alcanzar estándares de calidad y precisión más altos que los esperados en cualquier otro país, que el mexicano está hecho para los retos más complicados y que este hombre, de formación científica, ha sido capaz de reunir y convencer lo mismo a empresarios, políticos y científicos, cuyas voluntades han sido necesarias para la consecución de esta gran meta.

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Agenda

Estimados amigos astrónomos aficionados, las próximas actividades de SAFIR para los meses de Octubre y Noviembre serán:

8 de octubre: Jueves de charla SAFIR*. Conferencia Modelo de la evolución estelar para estrellas de masa similar al Sol por el Fis. Adán Zepeda profesor de la F.I.

9 de octubre: 13:00 horas; Curso de telescopios en la Preparatoria oficial No. 19 en San Martín, Teoutihucan, Edo de Mex. 17:00 horas; Curso teórico-práctico de telescopios en auditorio Sotero Prieto de la F.I.15 de octubre: Jueves de charla SAFIR*. Por definir. 16 de octubre: 08:00 horas; Conferencia El Sistema del Mundo por Douglas A. Gómez Reyes en la Preparatoria oficial No. 147 en Acambay, Edo de Méx. 10:00 horas; Conferencia Radioactividad Científica por la M.C. Melissa Ivonne Ruíz Saldaña en la Preparatoria oficial No. 160 en Teotihuacan 13:00 horas; Curso de telescopios en la Preparatoria oficial No. 19 en San Martín, Teoutihucan, Edo de Mex. 17:00 horas; Curso teórico-práctico de telescopios en auditorio Sotero Prieto de la F.I.23 de octubre: 17:00 horas; Curso teórico-práctico de telescopios en auditorio Sotero Prieto de la F.I.24 de octubre: Reto México 2009.29 de octubre: Jueves de charla SAFIR*. Física Solar por Enrique Anzures.12 de noviembre: Jueves de Charla SAFIR. conferencia, sorpresa, por el Dr. Alejandro Farah en el IA como parte de la celebración de aniversario de SAFIR.14 de noviembre: Noche de las Estrellas en la unidad deportiva de Otumba de Gómez Farías, Edo. de Méx.

* Salón 400-B Edificio Principal Facultad de Ingeniería 19:00 Hrs.Las actividades desarrolladas pueden ser sujetas a cambios con o sin previo aviso, sugerimos atentamente confirmarlo en el sitio www.safirunam.org.mx.

ACTIVIDADES

La detección de neutrones solares en la superficie de la Tierra, nos provee con importante información sobre el mecanismo de aceleración de partículas a muy altas energías en la superficie solar. Para comprender el mecanismo de aceleración de iones en las fulguraciones solares, es esencial determinar la energía de los neutrones que llegan a la Tierra. Un nuevo detector que puede medir la energía y dirección de arribo de estos neutrones fue instalado en la cima del volcán Sierra Negra (19.0°N, 97.3°O y 4580 m s.n.m.), México. Este artículo describe el propósito científico del experimento y los detalles del detector.

Introducción

Los neutrones son producidos por las fulguraciones solares y contienen importante información sobre el mecanismo de aceleración de iones dentro del plasma de la atmósfera solar, durante una fuerte fulguración. La detección de neutrones solares ha sido muy difícil, debido a que casi la mitad decae durante su trayecto, desde el Sol a la Tierra, y son fuertemente atenuados en la atmósfera terrestre. Los neutrones tienen la gran ventaja de poderpasar inalterados a través de los campos

magnéticos del medio interplanetario y la turbulencia en el sitio de la fulguración; de este modo, contienen importante información del sitio de aceleración (tiempo de inicio de la aceleración de iones, si el proceso es instantáneo o gradual).

El monitor de neutrones (MN) tradicional es altamente sensitivo en la detección de partícu-las solares, pero es incapaz de calcular sus en-ergías. La razón es que en un MN, los neutrones energéticos que ingresan son degradados en muchos neutrones de baja energía, los cuales son capturados y termalizados por un gas de

NUEVO TELESCOPIO DE NEUTRONES SOLAR EN MEXICO

Dr. Luis Xavier González Méndez.1, 2

(1) Candidato a Investigador. Departamento de Ciencias Espaciales. Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México.

¿Y la ingeniería?...

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interacción con núcleos de carbono e hidróge-no en el material centellador. Este nuevo detector de neutrones puede fun-cionar como un telescopio y determinar la di-rección de los neutrones entrantes contra el fondo, con una sensitividad mejorada. Así, si podemos dividir el cielo en pequeñas regiones (5x5 o 9x9). La radiación de fondo puede ser reducida, por un factor N=25 (81), para neu-trones que son lo suficientemente unidireccio-

nales. En el caso del aparato in-stalado en el monte Noriku-ra, el monitor de neutrones de 12 m2, tiene menos sensitiv-idad a la radia-ción de fondo que el telesco-pio de 64 m2 . Sin embargo, el telescopio de 64 m2 tiene 5.3 mayor área sen-sitiva y cuando se usa la capaci-dad direccional, el cociente de señal a ruido es

12 veces mayor (σ=S/N). Se cuenta con evidencias de que los neutrones se dispersan alrededor de 15° al pasar por la atmósfera, de tal modo que la capacidad di-reccional debe incrementar la sensitividad de nuestro detector sustancialmente (Smart et al.1995; Shibata 1994; Dorman 1999, Tsuchiya et al. 1999; Valdés-Galicia et al. 2000).

Además de recolectar datos durante eventos de neutrones solares, nuestro objetivo es determinar: (a) si los iones y los electrones son acelerados al mismo tiempo en una ráfaga, (b) si son acelerados de manera instantánea,

BF3, dando por resultado la producción de partículas α, que pueden ser detectadas por un contador proporcional (Hatton, 1971). Sin embargo, el monitor de neutrones también tiene ventajas: Primera, tiene baja sensitividad (~1%) a los muones de la radiación de fondo de alta energía (E > 1 GeV) (Clem et al., 2000). Segunda, el monitor de neutrones es muy es-table y tiene una alta sensitividad a los neu-trones con energías menores a 10 MeV. [Esto ha sido con-firmado por experimen-tos en acel-eradores en el rango de energía de 100-396 MeV (Shibata et al., 2001).]

A diferen-cia de los fotones, los n e u t r o n e s tienen masa, por lo tanto, las partícu-las de alta e n e r g í a producidas en una fulguración solar, llegan antes que las partículas de baja energía. De este modo, con objeto de entender si los iones son acelerados abruptamente o en una forma continua cerca de la superficie solar, se ha diseñado e insta-lado un nuevo tipo de detector de neutrones. Un telescopio prototipo de 1 m2, instalado en el monte Norikura en 1990, tuvo éxito al de-tectar neutrones de una gran fulguración solar ocurrida el 4 de Junio de 1991 (Muraki et al., 1992). La base del diseño del detector es un plástico centellador en que la energía de los neutrones entrantes es calculada en términos del rango de los protones producidos por la

Figura 1. Esquema del TNS en Sierra Negra. Se muestra la anticoincidencia para diferenciar entre partículas cargadas (un protón dispara dos señales -en los CP superiores y PC) y neutrones (dipara la señal en el PC).

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capas de CP para determinar la dirección de arribo E-O y dos más para la dirección N-S. Por encima de las baterías de anticoincidencia se colocó una placa de 5 mm de plomo, donde 67% de los fotones incidentes se convierten en pares electrón-positrón. Para reducir la radiación de fondo por los lados, los CP fueron protegidos de cualquier radiación fotónica por placas de hierro de 10 mm de espesor. Un diagrama esquemático del detector y una fotografía del mismo se muestran en las figuras 1 y 2, respectivamente.Con base en los pares de CP’s ortogonales, las direcciones de arribo pueden ser clasificadas en cinco diferentes regiones, combinando

los pares de razones de conteo se pueden obtener 25 diferentes direcciones en el cielo. Las direcciones de arribo son determinadas a partir de los protones producidos por los neutrones que interaccionan con los plásticos centelladores. Así, podemos calcular la energía umbral de los neutrones con E > 30 MeV, 60 MeV, 90 MeV y 120 MeV.

Para la adquisición y administración de los datos, se preparó un dispositivo lógico programable complejo, y un programa que distribuye los datos en 54 distintos canales dependiendo de la dirección de arribo y energía. Los distintos canales pueden ser graficados mediante el programa SNGraphics, desarrollado en java exclusivamente para nuestro TNS. Cabe mencionar que el sistema operativo usado para la toma, administración, análisis, graficación de datos, y ejecución de programas secundarios es Scientific Linux. La figura 3 muestra gráficas de distintos canales de datos obtenidos por el TNS en Sierra Negra.Este telescopio es parte de la red mundial de TNS’s que monitorean la actividad solar, y

(c) si el proceso de aceleración por choque es efectivo en la superficie solar. El detector debe colocarse a la mayor altitud posible, para minimizar la atenuación atmosférica, y cerca del ecuador para tener una alta rigidez umbral que excluya los iones de baja energía producidos en la misma fulguración. Además, una baja latitud nos provee de días más largos durante los meses de invierno.

El Telescopio de Neutrones Solares en Sierra Negra, México.

El volcán Sierra Negra, en Puebla, es uno de los mejores lugares posibles para el telescopio de neutrones solares, con base en su baja latitud (19.0°N, 97.3°O), y una altitud de 4850 m sobre el nivel del mar. El nuevo telescopio de neutrones solares (TNS), funciona regularmente desde 2004, y consiste en un arreglo de 4 m2 de plásticos centelladores (PC) de 30 cm de espesor; totalmente rodeado por arreglos de contadores proporcionales (CP), en anticoincidencia electrónica con los PC. Por debajo del arreglo de CP se colocaron, de forma ortogonal, dos

Figura 2. Fotografía del TNS en Sierra Negra, donde se apre-cian los contadores proporcionales sin la cubierta de hierro y el arreglo de conectores electrónicos.


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consta de siete telescopios alrededor del mundo (figura 4). Es un proyecto conjunto entre la Universidad de Nagoya y el Instituto de Geofísica de la UNAM.

Resultados.

Las primeras pruebas mostraron que la razón de conteo, en el volcán Sierra Negra, para partículas cargadas (electrones, positrones, muones), fue de 47,000(cuentas/min)/m2. Con la góndola de anticoincidencias activa, la razón de conteo en el plástico centellador es reducida a 20,000(cuentas/min)/m2. Ambas razones de conteo parecen ser razonables sobre la base de los cálculos Monte Carlo. Esperamos que el nuevo telescopio nos proveerá de una buena cantidad de información nueva para el ciclo solar 24, especialmente en conjunto con el detector de neutrones solares instalado en Chacaltaya (5250m) en Bolivia; con base en que, en el ciclo solar 23, fue capaz de detectar una fuerte emisión de neutrones solares, provenientes de una fulguración X17, el 07 de Septiembre de 2005 (Sako, et al. 2006).

Referencias

J. M. Clem et al., in : Cosmic Ray and Earth, Kulwer Aca.Pub.,2000, pp. 335-359.L. I. Dorman et al., Proceed. 26th ICRC(Utah), 7 (1999) 367.Y. Muraki et al., Astrophys. J., 400 (1992) L75.

Figura 3. Gráficas de los datos tomados por el TNS en Sierra Negra. Se muestran 4 canales que son: neutrones en todas las energías (S1wAnti), protones (S1), todas las partículas cargadas (Anti_all) y muones (Mu1), para el 16 de enero de 2004 y el 01 de enero de 2009, respectivamente.

T. Sako et. al., The Astrophysical Journal, 651: L69–L72, 2006.S. Shibata et al., Nucl. Instr. Meth., A463 (2001) 316.S. Shibata, J. Geophys. Res., 99 (1994) 6651.D.F. Smart, M.A. Shea, K. O’Brien, Proceed. 24 th ICRC, 4 (1995) 171.H. Tsuchiya et al., Proceed. 26 th ICRC (Utah), 7 (1999) 363.H. Tsuchiya et al., Nucl. Inst. Meth., A463 (2001) 183 and Proceed. 27 th ICRC (Hamburg), 8 (2001) 3056.J.F. Valdes-Galicia et al., Solar Physics, 191 (2000) 409.


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Figura 4. Red mundial de Telescopios de Neutrones Solares.

Astrorieta

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2009, Celebramos 400 años de astronomía moderna iniciada por Galileo al usar en 1609 el telescopio por vez primera para

observaciones astronómicas.


La Sociedad Astronómica de la Facultad de Ingeniería (SAFIR) a través de su órgano de difusión la revista Sidereus Nuncius, invita a quienes

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Conviértete en un socio o socia SAFIR. Contribuye con esta gran tarea que día a día realizamos: divulgar la ciencia y aprender de la astronomía.

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www.cosmowiki.org

sidereus nuncius no 27

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